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受到光学衍射极限的限制,利用传统的紫外光刻技术很难获得尺寸分辨率高的纳米结构.胶体纳米球光刻技术利用单层胶体球作为微透镜阵列,入射光经过胶体球的汇聚后,可以选择性地曝光胶体球底部的光刻胶,从而将胶体球阵列的周期性转移到光刻胶上,结合沉积、刻蚀等工艺可以进行纳米尺度的微细加工.采用气/液界面自组装结合溶剂蒸气退火技术,我们制备了大面积、高质量胶体晶体单层.利用FDTD Solutions 软件模拟胶体球曝光紫外光刻胶的过程,胶体球的直径从纳米级尺寸延伸到微米级尺寸,探究了不同尺寸胶体球汇聚光的能力和汇聚光的分布特点.实验制备了一系列不同周期、孔径、形状的光刻胶多孔薄膜,以其作为模板结合湿化学腐蚀法制备了用于外延紫外LED 的纳米图形衬底,在此基础上使得LED 的出光效率提高了98.0%.此外,结合胶体纳米球光刻技术和选区外延生长p-GaN 技术,在蓝光LED 中制备了光子晶体结构,器件出光效率提高了99.9%.