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材料界面处的反射损耗普遍存在于光子和光电子器件中,严重影响着器件的光电(或电光)转换效率。表面二维纳米增透结构,特别是光子晶体结构和亚波长结构,可以极大地改善界面处的光通透性能,因而成为近年来的研究热点。然而,二维纳米增透结构的制备离不开相关的纳米加工技术。由于特征尺寸的降低,对于晶圆面积的纳米结构制备,常规极紫外光刻(EUVL)、电子束光刻(EBL)、聚焦离子束刻蚀(FIB)等技术将不可避免的面临高昂成本的困境。作为下一代光刻技术(NGL)的主要代表之一,纳米压印(NIL)技术具有低成本、高效率、高分辨率以及适合大面积生产的特点,因而成为了二维纳米增透结构制备技术上的不二选择。目前NIL仅发展了20年的时间,其在低尺寸纳米结构的制备方面还存在一些亟待解决的问题。本论文针对单步NIL工艺无法实现高深宽比结构制备的缺陷,提出三掩膜软紫外纳米压印(TML soft UV NIL)工艺,利用中间掩膜二氧化硅(Si02)层对底部光刻胶较高的刻蚀选择比,成功实现深宽比为6的40nm光栅阵列的制备。利用TML soft UV NIL中,底胶对衬底的整平效应,在p-GaN表面制各了大面积(>114×85gm2)均匀光子晶体结构。在光子晶体LED器件的研究方面,采用所提出的TML soft UV NIL工艺,成功实现了直径周期比(d/a)为0.57,0.66和0.77的光子晶体LED的制备,相应器件光致发光(PL)强度增加值分别为未做光子晶体的LED芯片的1.54倍,2.31倍和1.62倍。针对微米级起伏的具有图形蓝宝石衬底(PSS)的LED表面,提出干法剥离软紫外纳米压印(DLO soft UV NIL)工艺,在p-GaN表面制备了具有完美结构形貌的光子晶体结构。所制备的光子晶体LED与常规soft UV NIL所制备的光子晶体LED以及未作表面结构化处理的LED相比,其PL强度分别为1.41倍和3.48倍。此外,纳米压印所需的初始模板往往采用高昂的EBL或FIB等制各手段获得,从而增加了工艺本身的成本,不利于NIL的产业化进程。本论文将多孔阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO)技术应用到二维增透结构制各领域,AAO模板基于廉价的电化学制备工艺,因而可以极大地降低NIL模板制备方面的成本。针对常规AAO (100nm周期)表面起伏较大,无法实现直接压印图形转移的问题,采用阳极氧化和干法刻蚀相结合的方式,制备了2英寸多孔Si模板,并将其成功应用到soft UVNIL工艺中。所压印的光刻胶表面具有低于3nm的起伏,图案孔径在36-97nm之间。采用所制备的多孔Si模板,利用soft UV NIL成功实现了Si表面多孔结构的压印制备,在波长400-800nm的测试范围里,多孔Si的表面反射率由单抛Si的34%左右降低到5%以下。通过改进型阳极氧化工艺,成功实现了2英寸大孔径(250～500nm) AAO模板的制备,并通过soft UV NIL工艺将上述结构转移至p-GaN表面。所制备的150nm孔深的LED器件与常规LED器件相比,其PL强度增加率为45%,在20mA电流注入下,其电致发光(EL)强度增加率为11.4%。