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大功率LED的研制是近年来LED发展的趋势。该器件具有发光效率高、电流承受力强等优点，因此越来越广泛的应用于大面积显示、室内外照明、汽车灯等领域。提高LED发光效率是加速LED发展并且实现LED普及应用的必要条件。
深入分析LED的发光原理以及外延材料及结构的特性、优化LED管芯的制备工艺、提高LED的出光效率等对LED的应用具有重要意义。本论文的目的是：对LED芯片的制备工艺进行优化，使工艺步骤减少，工艺时间缩短，并提高LED的稳定性；采用新工艺制备出LED芯片并对其特性进行测试；通过仿真得出增透膜对LED出光效率的影响；优化并仿真平板光子晶体LED的器件结构参数，得出提高LED出光效率的最佳平板光子晶体结构参数。
本文简述了LED的发光原理、优点及其发展和现状，并详细介绍了大功率LED的特性及提高LED发光效率的因素及方法。重点研究了大功率LED的工艺改进，详细阐述了改进后的工艺流程及改进后的关键工艺步骤，成功制备出AlGaInP材料的大功率红光LED，并对其特性进行测试。简述了增透膜提高LED出光效率的原理，通过仿真验证增透膜对LED出光效率的影响；阐述利用光子晶体结构提高LED出光效率的原理，并对AlGaInP材料的红光光子晶体LED及GaN基蓝光光子晶体LED的器件结构参数进行优化，经仿真得出光子晶体平板结构的最佳参数，并使用ASAP软件对三种LED器件模型的光通量进行模拟，从而评价光子晶体结构对LED出光效率的提高。
本文所做的主要工作有：
(1)改进AlGaInP材料的红光LED的工艺流程，制备芯片，测试制备后芯片的电光特性。
(2)仿真得出增透膜对LED出光效率的影响；优化AlGaInP材料红光光子晶体LED和GaN基蓝光光子晶体LED器件的结构参数，得出利用光子晶体提高LED出光效率的最佳参数。