通过数值模拟研究了各层参数对极化调控的背入射异质结分离吸收倍增层型AlGaN 基雪崩光电二极管（APDs）性能的影响，并详细分析相关物理机制。计算结果表明：参数的优化有利于降低APDs 的雪崩击穿电压，提高倍增因子。特别是对于P-GaN 层AlGaN 雪崩光电二极管，倍增因子增加可超过300%，这是由于该雪崩光电二极管的GaN/Al0.4Ga0.6N 异质界面的强极化电荷调节了倍增层、中间插入层、吸收层的电场分布，增加了载流子的注入和倍增效率，同时还由于参数优化减小了倍增时的暗电流。

运用电致发光(EL)和光致发光(PL)实验, 分析了图形化蓝宝石衬底(PSSLEDs)和常规平面蓝宝石衬底(C-LEDs)InGaN/GaN多量子阱发光二极管的光谱特性。 对比EL谱, 发现PSSLEDs拥有更强的光功率和更窄的半峰宽(FWHM), 说明PSSLEDs具有较高的晶体质量。 其次, PSSLEDs的EL谱半峰宽随电流增加出现了更快的展宽, 而这两种LED样品的PL谱半峰宽随激光功率增加呈现了基本相同的展宽变化, 说明在相同电流下, PSSLEDs量子阱中载流子浓度更高, 能带填充效应更强。 另外, 随着电流的增加, PSSLEDs和C-LEDs的峰值波长都发生蓝移, 且前者的蓝移程度较小, 结合半峰宽的对比分析, 说明PSSLEDs量子阱中的极化电场较小。 最后, 对比了PSSLEDs和C-LEDs的外量子效率随电流的变化, 发现PSSLEDs拥有更严重的efficiency droop, 说明量子阱中极化电场不是导致efficiency droop的主要原因。