发光二极管具有省电、轻巧、寿命长、抗冲击能力强等特点，上世纪70年代开始商业化之后便快速朝高辉度、多色化以及高发光效率方向发展，由于技术的突破使得LED的用途从早期的显示、广告为主转移到半导体照明领域，尤其是高功率白光LED的实用化，使得LED成为下一代光源的主要发展方向。对于目前的GaN基LED，其外量子效率与内量子效率相比，还存在明显的差距，因此许多研究将着眼于外量子效率的提高。在GaN基LED结构中，具有高透过率和低电阻的。ITO材料已经被广泛用于制作电流扩展层和窗口层，然而ITO和外界空气的折射率大约分别为2.0和1.0，有较大差异，因此根据斯涅尔定律，有源区产生的光线在经过ITO/空气界面时会发生全反射现象，导致只有部分光线可以从芯片表面射出。为了提高光子的出射率，许多新技术被开发出来，如倒装芯片技术、光子晶体技术、表面粗化技术等，其中表面粗化技术是一种简单有效的方法。　　 本课题的研究以解决半导体发光二极管出光面的光反射问题为主要内容，为了解决出光面的全反射问题，采用粗化ITO表面方法来实现光的散射，减少全反射几率。采用超声分散的方法制备镍纳米粒子分散液，将分散液用旋涂的方法在GaN基发光二极管（LED）的ITO电流扩展层上制备单层镍纳米粒子掩膜，并使用ICP刻蚀技术在纳米掩膜的保护下粗化ITO出光面。具体研究内容如下：　　 1.以无水乙醇为溶剂，使用超声分散技术配制镍纳米粒子分散液，将分散液用旋涂的方式涂在GaN基LED的ITO电流扩展层上形成刻蚀掩膜，研究了加入柠檬酸作为分散剂对所形成的镍纳米粒子掩膜效果的影响。　　 2.以单层纳米镍粒子作为掩膜，采用ICP干蚀刻的方式，在ITO透明导电层制作表面粗化结构，制作出ITO表面粗化的GaN基LED芯片。　　 3.使用原子力显微镜测量了不同ICP作用时间下ITO表面的粗化形貌，结果显示表面粗糙度随着刻蚀时间而增加，进一步通过合理的ICP刻蚀时间控制可以得到较好光电性能的LED芯片。　　 4.通过LED综合检测仪，测量了ITO表面粗化的LED的光电性质，结果显示ITO表面粗化的LED显示出良好的光电性质，其光强比普通LED增加了34％。　　 5.结果表明，通过ITO表面粗化可以增加光子的散射，该表面粗化技术是一种简便、成本低并能有效提高LED发光效率的方法。