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发光二极管(Light-emitting diode,LED)作为一种新型的半导体高效光源受到了越来越多的关注。当前LED逐渐地从交通指示、背光显示向生活照明发展。高效大功率GaN基LED的发展,是实现白光照明的必然趋势。本文针对目前GaN基LED器件效率有待提升的研究现状,通过溅射银薄膜再退火的方法,提出在LED衬底表面、发光量子阱上方以及透明电极表面分别制备出银纳米颗粒,利用银颗粒表面等离子效应,以全面提升LED器件的内量子效率和光提取效率。Rsoft光学软件的理论计算结果表明,球形银纳米颗粒理论透光增强效果随着颗粒的增大而减弱。当直径大于50nm时,进一步增大颗粒直径透光增强倍数变化不大。对于直径大于50nm的颗粒,当颗粒间距接近直径的两倍时得到最佳的透光增强效果。直流磁控溅射银薄膜的实验表明,银薄膜沉积速率随着溅射功率减小而减小,随着工作气压的增大而减小。当溅射功率为30W,工作气压为3Pa时,得沉积速率为0.558nm/s。随后银薄膜退火的实验表明,随着退火温度和退火时间的增加,银颗粒的形状从条形变化成球形或者椭球形。薄膜的厚度决定着退火后银颗粒的大小和形状;随着薄膜厚度的增加,退火后得到的银颗粒直径增大,形状从球形变化成椭球形;不同衬底得到的银颗粒形貌有所差异;在400℃退火15min可得到大小和分布均匀的银颗粒。银纳米颗粒阵列的光学性能测试表明,合适的银纳米颗粒阵列能显著地提高蓝宝石衬底的反射率,其中当颗粒直径为90nm时,在450nm处蓝宝石的反射率提高了100%。在LED芯片的透明导电薄膜掺镓氧化锌(GZO)和掺铝氧化锌(AZO)层制备银纳米颗粒。在GZO和AZO沉积厚度为11.83nm的银薄膜退火后,LED的出光强度分别提高了297%和95%。当银颗粒沉积在量子阱上方p-AlGaN上时,薄膜的光致发光强度最高可提高4.76倍。利用银颗粒的表面等离子体激元效应,在LED衬底表面、发光量子阱上方以及GZO透明电极表面分别制备出银纳米颗粒,理论上能提高LED芯片光致发光强度5.24倍,将在高效大功率LED领域有着较好的应用前景。