LED具有寿命长、节能、绿色环保等显著优点，在绿色照明领域有着巨大的优势，并已在很多高效固态光电子领域及日常生活中得到广泛的应用，例如照明，信号显示，背光源，车灯，大屏幕显示等领域。芯片外量子效率的提高是LED器件研究中最核心的内容。由于半导体材料的折射率与空气折射率相差较大，导致其出光锥小，另外电极、衬底对光的吸收等原因也造成LED的光提取效率很低。提高光提取效率对LED的发展有着非常重要的意义。由于ITO的高透过率和低电阻率，用ITO透明导电膜作为电流扩展层的技术较好地解决了电流扩展问题，降低了扩展层的厚度，并降低了芯片的成本。　　本论文在国家高技术研究发展计划(863计划)项目(No.2009AA03A1A3)、国家科技支撑计划项目(No.2011BAE01814)的支持下，主要从用表面粗化技术和引入介质光子晶体角度来研究如何提高LED的光通量和光效，从而制备高提取效率的LED，进而改善器件的光电特性。主要内容如下：　　1.研究了将制备好的ITO薄膜用浓硫酸腐蚀的方法进行表面粗化。从腐蚀时间、ITO薄膜厚度等参数来研究表面粗化对ITO薄膜的反射率、透射率、方阻等特性的影响，以及粗化后ITO薄膜对提取效率的影响。优化了制备工艺，制备出透过率大于92％的高质量ITO薄膜。　　2.介绍了光子晶体的相关理论，并根据该理论以及工艺上的最小尺寸要求设计了三种不同的介质光子晶体结构。　　3.研究了在红光LED中引入不同的介质光子晶体结构后对红光LED光电性能的影响，制备出了符合器件工艺要求的含介质光子晶体结构的红光LED芯片，然后进行相关测试。在20mA电流注入下，含周期为4.2μ m方形阵列介质光子晶体结构的红光LED性能得到显著提升，其光效增加了29％。