以铟镓氮(InGaN)为基础的白光发光二极管(LED)被认为是下一代照明工具,它已经被实现并被商品化,主要应用于背光照明,汽车系统,固体照明等领域。最常见的白光LED将InGaN的蓝光芯片和转换波长的荧光粉结合使用。荧光粉的使用带来一些问题,包括能量转换过程中的效率降低以及荧光粉本身的退化等等。因此,无荧光粉的白光LED仍拥有巨大的潜力。除了由荧光粉带来的各种问题,氮化物LED的电致发光(EL)效率仍有待提高,特别是各种LED应用中所要求的高注入电流条件下的发光效率。本文中研究了一种无荧光粉的白光氮化物LED的升温电致发光和升温电流电压特性,同时测量了一个蓝光LED相同条件下的相同特性以作比较。白光LED是通过在多量子阱(MQWs)中进行特定的掺杂实现的。我们分析了白光LED的局域化复合特性。我们还测量了一系列商业LED器件的电致发光特性,来研究电致发光的效率衰减现象,这些器件包括AlGaInP材料的红光和黄光LED,InGaN材料的绿光、蓝光、冷白光和暖白光LED,他们有不同的功率大小。得到的主要结论如下：(1)无荧光粉的白光LED有两个发光峰,这两个发光峰随着温度的升高有不同的变化规律,说明它们对应着不同的发光机制。其中430nm附近的发光峰对应于带间辐射复合,495nm附近的发光峰对应于与有源区中的深能级有关的局域化复合。与深能级有关的发光峰,随着温度的升高,发光强度不断下降,根据发光强度随温度的变化关系,我们拟合出了深能级的平均激活能,约为199meV。(2)对无荧光粉的白光LED进行连续的Ⅰ-Ⅴ测量时,通过器件的电流为零时,所对应的偏压并不为零,而且随着测量温度的升高,这一偏压的值也在不断改变。我们认为白光LED有源区中由深能级产生的载流子形成的额外的电流,导致了白光LED特殊的升温Ⅰ-Ⅴ特性。(3)随着注入电流的增大,AlGaInP基LED电致发光的峰值波长始终红移,而InGaN基LED电致发光的峰值波长先蓝移,之后红移。InGaN基LED峰值波长的蓝移是由氮化物材料中较强的自发极化和压电极化引起的,峰值波长的红移是由于器件发热温度升高引起的。(4)所有被测的商品LED都存在效率衰减现象。但是AlGaInP材料的LED和InGaN材料的LED的效率衰减遵循不同的规律。InGaN基LED的效率下降可以分为两个阶段,效率下降的开始阶段效率下降比较剧烈,而AlGaInP材料的红光LED的电致发光效率下降的开始阶段比较缓慢。通过模拟,发现InGaN基LED效率下降的开始阶段与存在俄歇复合时效率下降的规律一致,因此我们认为InGaN基LED的外量子效率的下降与俄歇复合有关。(5)使用荧光粉的白光InGaN基LED的电致发光的峰值波长的在较大的电流密度下红移比蓝光LED大,说明器件中使用荧光粉加剧了器件发热,降低了器件性能。暖白光LED的效率衰减也比冷白光LED的剧烈,这也是使用荧光粉使器件性能降低的表现。对无荧光粉的白光LED的研究仍然具有十分重要的意义。