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GaN基量子阱是光电子器件如发光二极管、激光二极管的核心结构。近年来，由于AlInGaN四元合金在半导体光电子器件中的应用有很大的潜力，所以越来越受到关注，尤其是在短波长的GaN基发光二极管(LED)和GaN基蓝紫激光二极管(LD)的研制方面。在传统的短波长GaN基量子阱激光二极管的量子阱中，是以InGaN作为阱，以GaN作为垒层。然而，由于GaN和InGaN这两种材料之间的晶格失配，将导致压电场引发量子斯塔克效应(QCSE)并降低器件的发光强度。近来，四元AlInGaN材料开始被用来克服三元InGaN材料所存在的不足。因为AlInGaN的晶格常数可以和GaN的晶格常数进行较好的匹配，所以在多层器件结构中利用AlInGaN四元材料将可以大大的降低位错密度。与此同时，它还可以减小内应力场和压电场。但是，很少有文献详细报道InGaN/AlInGaN量子阱的微观结构，对其结构性质的研究也很不充分。因此，在本论文中详细研究了InGaN/AlInGaN量子阱的微观结构性质，并和传统的InGaN/GaN量子阱进行了对比。除此以外，本文还对在不同In流量下所生长的InGaN/GaN多量子阱样品进行了表征研究。具体工作如下：
1、利用荧光显微镜和原子力显微镜(AFM)对InGaN/AlInGaN四元量子阱和InGaN/GaN三元量子阱(001)面的表面形貌、样品中所存在的裂纹进行了分析表征与研究。
2、通过X射线衍射技术(HRXRD)对InGaN/AlInGaN四元量子阱和InGaN/GaN三元量子阱样品的对称面和非对称面分别进行了theta-2theta扫描以及omega扫描，近而得到了样品的组分信息以及周期结构信息，并分析了样品中存在的缺陷。计算出多量子阱的中的螺位错和刃位错的密度情况、垂直方向和水平方向的应变情况以及多量子阱的四方畸变，并对其做以对比分析。
3、对InGaN/AlInGaN四元量子阱和InGaN/GaN三元量子阱样品的阱垒界面质量进行了表征分析与对比，计算出了其界面粗糙度。利用光致发光谱(PL)对这两种多量子阱样品的发光特性以及其所存在的缺陷做了进一步的分析，近而对四元InGaN/AlInGaN量子阱和三元InGaN/GaN量子阱进行了对比分析与讨论。
4、利用X射线衍射技术对不同In流量下生长的三元InGaN/GaN多量子阱样品的晶体质量、位错密度情况、水平应变、垂直应变以及四方畸变进行了表征与分析。