对于蓝光激光器来说，一般当注入电流密度达到20安/厘米²时，外量子效率达到最大值，直到达到阈值电流（大约2千安/厘米²）效率逐渐下降到原来的一半。发光二极管也符合这种规律。

效率下降效应的产生原因主要有：①俄歇复合。电子-空穴复合时辐射出来的能量被其他载流子吸收，使其跃迁到高能级，并与晶格反复碰撞失去能量，属于非辐射复合。在数值计算（载流子速率方程）中用C因子表示俄歇复合速率。俄歇复合速率与温度、材料的禁带宽度和载流子浓度有关。温度越高，C因子越大；禁带宽度越小，C因子越大，即长波长器件的C因子比短波长器件大；载流子浓度越大，C因子越大。长波长器件比短波长器件效率下降效应明显，注入电流越大的器件效率下降效应越明显。②载流子泄漏。引起载流子泄漏的原因有很多，如极化电场使p区的导带低电势降低，电子容易跃迁；注入电流密度很大，电子热动能变大，也容易跃迁过势垒等。③电流分布不均匀及载流子分布不均匀。电子、空穴位于不同的阱内，无法充分复合。空穴的有效质量比电子的有效质量大，迁移率较低，在阱内分布不均匀，若存在极化电场则更加剧了载流子分布不均匀性。极化电场的强弱与很多因素有关。对某一特定器件最好使用材料非极性面。

效率下降效应会极大地限制氮化镓基发光器件的应用，因此针对产生原因可以采取相应的办法主要有：①降低量子阱中的载流子密度，可以降低由俄歇复合引起的效率下降。在相同的驱动电流下，降低载流子密度的方法有增加量子阱厚度，增加量子阱数目，提高横向电流扩展的均匀性和增大芯片面积等。②提高多量子阱有源区的电子约束能力是降低电子泄露最直接的办法。具体的方法有增加导带偏移以增加阻挡电子的势垒高度，设计量子阱垒层，减小极化效应并克服晶体质量问题，引入插入层以减小与应变相关的极化场等。③增强有源区的空穴注入使电流分布均匀。具体的方法有对量子阱垒层做p型掺杂；通过设计不同量子阱垒层厚度结构来改善空穴在有源区的分布，当垒层厚度变薄，除了可增加空穴注入有源区，也使得空穴浓度分布比较均匀；将靠近p区的量子阱垒层氮化镓结构替换为氮化铟镓结构，降低电子阻挡层与有源区的势垒高度，增加空穴注入效率。