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本论文围绕GaN基LED中InGaN/GaN量子阱有源区的极化场调控，通过变温（10K-300K）光致发光测试与薛定谔-泊松方程自洽求解法研究与In组分浓度大小和梯度方向、阱宽、垒宽相关的极化场，分析其对内量子效率、载流子寿命、激活能、峰值波长的影响。提出基于In组分在阱层渐变量子阱结构，通过减小势垒厚度，降低极化场，提高GaN基LED发光效率的方法;并从理论上证明，In组分渐变量子阱结构可用于研制高发光效率GaN基绿光LED。 实验与计算结果表明: 1.垒宽8nm、16nm的In组分渐变量子阱（In组分沿[0001]方向从0.18～0渐变）与垒宽16nm的传统量子阱（In组分为0.18）的内量子效率分别是35.0％、31.2％和22.8％;垒宽8nm的In组分渐变量子阱在各温度下获得最短的辐射复合寿命，在10K～300K对应1.74ns～3.66ns辐射复合寿命;在10K～300K，垒宽8nm、16nm的In组分渐变量子阱主峰波长随温度增加分别单调红移8meV、6meV，而垒宽16nm传统量子阱在10K～150K蓝移8meV，在150K～300K红移12meV;减小极化场使得激子的解离能增加，使激子辐射复合占据主要地位。 2.In组分渐变量子阱与传统量子阱的波函数交叠积分都随着垒宽减小而显著增加，当保持阱宽2nm，垒宽减小（18nm～4nm），交叠积分分别从0.261增至0.607，从0.183增至0.471;而在各相同垒宽条件下，前者波函数交叠积分比后者增加了～35％。所以，基于In组分渐变量子阱结构，减小势垒厚度可进一步提高InGaN/GaNMQWsLED发光性能，获得更高的内量子效率和更稳定的波长。 3.In组分渐变量子阱能够有效地补偿由极化场引发的阱层能带倾斜，从而提高波函数交叠积分;In组分沿[0001]方向减小的量子阱比沿[0001]方向增加的量子阱获得更大的交叠积分;设定阱宽2nm，垒宽16nm，In组分渐变量子阱在高In组分渐变范围(0-0.25～0-0.65)下仍具有高的波函数交叠积分(0.277～0.368)，这为利用In组分渐变量子阱结构制备高发光效率的GaN基绿光LED提供了理论基础。