发光二极管(LED)是一种固态冷光源。与其他各种类型的光源相比,LED具备节能、环保、单色性好、寿命长等特点,在LCD显示屏背光源和普通照明等领域得到了广泛应用。世界范围内对绿色照明需求的紧迫性,使得LED照明产业能够带来巨大的经济效益。目前,LED无法短期内取代其他照明光源的重要原因之一,就是仍需要进一步改善其光抽取效率以提高发光效率。目前,国际上在提高LED光抽取效率方面做了很多工作,比如采用倒装芯片结构、表面粗化、纳米压印、制作光子晶体结构等。这些方法大多工艺复杂,或是制作成本高、能耗大、生产周期长,而且由于需要对芯片进行刻蚀处理,难免会损害到材料的电气性能。与之相比,本文采用的利用氧化锌纳米棒阵列结构提高LED光抽取效率,不会对材料的电气性能造成任何破坏,而且其制作工艺简单,生产成本低廉,光效提高幅度较大,可以成为芯片制造厂家新的选择。本课题研究了对制作氧化锌纳米阵列的方法,以及这种方法对发光二极管光抽取效率的影响,工作及研究成果主要包含以下几个方面：1.分析了氧化锌纳米棒状阵列提高LED光抽取效率的机理,针对GaN基LED芯片,讨论了制作氧化锌纳米棒阵列前后对其光抽取效率的影响,通过计算得出,LED芯片制作ZnO纳米棒阵列结构之后,出光效率能够提高145%。2.介绍了ZnO纳米棒状阵列的制备方法,选择液相法沉积ZnO纳米棒状阵列结构,采用等摩尔的乙酸锌与六次甲基四胺作为水热反应溶液的溶质。3.射频磁控溅射法制备ZnO籽晶层时,不宜溅射过长的时间,因为随着溅射时间的增加,所制备的ZnO籽晶层的厚度也随着增加,过厚的籽晶层会使得水热生长出的ZnO纳米棒阵列过于致密、直径过大,以至于相邻的纳米棒粘合在一起,这样会降低LED光抽取效率。4.在水热生长时,反应溶液浓度和水热生长时间是影响ZnO纳米棒阵列形貌的重要因素,(溶质为)。水热反应溶液浓度为0.025M,水热1小时或3小时,所生长出的氧化锌纳米线结构均不利于LED光抽取效率的提高。5.用溶胶-凝胶法制备的ZnO籽晶层,水热生长后,在LED芯片表面会形成一定的“褶皱”结构,会吸收部分出射的光线。6.在GaN基蓝光LED上测得,发光强度提升的最大值为79%。实验参数为：射频磁控溅射时间15秒,水热反应溶液浓度为0.05M,水热时间为2小时。7.在以上实验的基础上,作者在红光LED上进行了ZnO纳米棒阵列的生长。实验中,用溶胶-凝胶法在红光LED上制备ZnO籽晶层,而后对不同角度下的照度进行了测试。注入电流为310mA时,LED的出光效率提高了14.75%。