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近几年来,GaN基LED发展迅猛,但其成本和发光效率一直是制约LED在照明领域广泛应用的主要瓶颈。Si衬底GaN基LED的出现,虽然在成本等方面显现出优势,但其出光效率的研究仍然处于起步阶段。本文就提高Si衬底GaN基LED芯片的出光效率入题,对LED芯片的增透和湿法粗化两种方法进行了探讨,获得了如下一些有新意的研究结果;1.湿法粗化是提高Si衬底GaN基LED芯片出光效率有效的方法之一。其粗化机理遵循极性选择机制;N极性GaN比Ga极性GaN更容易被粗化。另外AlN和GaN具有相似的腐蚀机制。所用的Si衬底LED芯片的出光面是AlGaN且呈N极性,本文采用KOH溶液湿法粗化芯片的AlGaN表面。对芯片进行不同时间的粗化,SEM照片显示粗化后的表面出现许多六棱锥。采用电致发光检测系统测量比较湿法粗化前后LED芯片的光学和电学参数。结果表明,不同粗化时间都可以在不破坏电学性能的前提下提高LED的光强。另外,发光波长在粗化后由于应力的释放发生不同程度的蓝移。采用PEC方法进行粗化的实验,结果表明Xe灯光源对粗化有一定辅助作用;在相同粗化时间下,PEC方法粗化的表面比普通湿法粗化的六棱锥的密度明显增加;且PEC方法粗化的光强提高率也比普通湿法粗化高。2.利用ZnO薄膜的高透光率和化学稳定性,本文选用ZnO作为Si衬底GaN基LED增透膜材料。首先利用磁控溅射系统在玻璃衬底上沉积ZnO薄膜,利用X射线衍射技术、原子力显微镜和分光光度计分别测量了不同溅射工艺条件下淀积的ZnO结晶质量、表面形貌与粗糙度、透光光谱,摸索高透光率所对应的优化工艺条件。比较不同溅射功率下制备的ZnO薄膜,得到150W条件下制备的薄膜结晶质量最好,薄膜最平整且在可见光区的透光率最高。固定150W溅射功率不变,调节不同Ar/O2流量比,发现通入O2可以明显提高结晶质量和薄膜平整度,最终得到在Ar/O2流量比为2的薄膜结晶性能最好,平整度最高且在可见光区的透光率最高。3.利用磁控溅射制备ZnO薄膜的优化工艺条件,在Si衬底GaN基蓝光LED芯片上镀厚度为λ/4（约为117nm）的ZnO薄膜作为增透膜。利用电致发光检测系统比较测量未镀膜与镀膜LED芯片的光强、主波长、工作电压及漏电流分布。结果显示镀膜后的芯片,光强略有提高,说明起到了一定增透效果。另外电学性能并没有因此受到破坏。本论文得到了国家863计划和信息产业电子发展基金资助。