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氮化镓基发光二极管具有高效率、长寿命、节能环保等优点，作为一种全固态发光器件，已经广泛应用于照明、显示和背光等多种领域。不过，传统平面结构发光二极管受到晶格失配与热失配、极化效应、全反射效应和效率衰减效应等影响，使得其发光效率的提升空间有限。为了突破这些限制传统平面结构发光二极管效率提升的瓶颈，本论文基于一种简单、经济、高效的胶体光刻技术来制备多种微/纳米结构，并探讨了这些结构对发光二极管光电性能的影响。主要研究内容如下: 1.研究了胶体自组装工艺流程，揭示了胶体光刻技术的曝光显影规律。利用气/液界面自组装技术，制备了大面积均匀性良好的单层聚苯乙烯和二氧化硅微/纳米球阵列;利用时域有限差分方法对胶体光刻技术进行了模拟仿真，揭示了这种非常规光刻技术的曝光显影规律，实现了不同阵列和尺寸亚微米图形的制备。 2.研究了图形化电极对于提升蓝光发光二极管光电性能的影响。利用胶体光刻技术对Ni/Au半透明电极进行了图形化处理，制备了不同纳米孔阵列的Ni/Au电极发光二极管，在350mA注入电流下，相比无图形Ni/Au电极发光二极管，图形化电极发光二极管最高取得了83.6％的光输出功率提升。 3.利用金属有机物化学气相沉积选区外延了氮化镓基微/纳米金字塔结构发光二极管，研究了不同形貌金字塔结构发光二极管的生长机制，探索了其发光性质。利用胶体光刻技术制备了不同纳米孔阵列的n型氮化镓图形模板，并基于图形模板利用金属有机物化学气相沉积选区外延生长了不同阵列和结构的氮化镓纳米金字塔发光二极管。根据Wulff生长理论，揭示了不同形貌金字塔结构氮化镓的形成过程，阴极荧光结果显示一元、二元、三元氮化镓金字塔结构发光二极管中发光波长红移，且为单色长波长发光;而二元、三元合并金字塔结构氮化镓基发光二极管中均出现双波长发射，具备蓝光和黄绿光两种波长。 4.研究了氮化镓基绿光纳米柱发光二极管的器件工艺。利用气/液界面自组装制备的二氧化硅纳米球作刻蚀掩膜，结合干法刻蚀，制备了绿光氮化镓基纳米柱发光二极管。利用煮沸的稀盐酸去损伤之后，使用旋涂玻璃填充纳米柱间隙，将三维结构的纳米柱器件工艺与平面结构发光二极管的工艺相匹配。光致发光测试结果表明，在300K室温下，纳米柱发光二极管的光致发光积分强度是平面结构绿光发光二极管的4倍;而且，将平面结构发光二极管刻蚀为纳米柱结构后，其发光峰值波长蓝移。