该双层微结构的顶视图和截面图用SEM 扫描图如图6 所示，从顶视图上可以看出许多圆球形的ITO 纳米球无规则的附着在ITO 透明导电膜之上，图6 SEM 扫描得到的双层微结构LED芯片表面顶视图和截面图[10]形成第一层的微结构。从截面图上可以看出，p 型GaN 基材的表面也呈现不规则的凹凸不平整结构，形成第二层的微结构。

　　经双层微结构加工之后的LED 芯片出光效率较未加工的LED 芯片提高了许多，如图7 所示，加工微结构后的芯片正面输出光效率比未加工的芯片提高约70%，背面出光效率也比未加工的芯片提高约71. 5%。正面出光效率的增加是由于粗糙的表面导致出射光的散射效应，使得有更多的光朝着随机方向传播，有更多的光可以从上表面出射。而芯片背面的出光效率增强也是由于粗糙上表面对出射光的散射效应，使得由上表面反射至下表面的光也变得杂乱无规则，以此增强了下表面的出光效率[11]。

　　J. H. Kang 等人[11]通过对芯片进行双层微结构的加工，可以大幅度提升其光学性能，能够得到比较好的外量子效率。但是该技术也有其缺陷，由于加工过程中的沉积和蚀刻都有比较大的随机性。生产的重复性不好，并且由于对p 型GaN 半导体材料表面的粗糙化，难免会破坏LED 芯片中的p-GaN 层，影响了芯片的电学性能，由于微结构的加工，芯片的方阻会有所提升。

　　3 LED 芯片表面二维光子晶体结构的加工

　　光子晶体( Photonic Crystal) 即光子禁带材料，是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计及制造的晶体[12]。由于晶粒之间存在的周期性，光子晶体间会出现类似于半导体禁带结构的光子带隙( Photonic band gap) 。当电磁波在光子带隙中传播时，由于存在布拉格散射效应，故光子晶体具有调制相应波长电磁波的能力。1997 年，S. H. Fan 等人[13]首次研究了光子晶体对LED 自发辐射能量及空间分布的影响。光子晶体结构示意图如图8。

　　J. H. Kang 等人[11]通过对芯片进行双层微结构的加工，可以大幅度提升其光学性能，能够得到比较好的外量子效率。但是该技术也有其缺陷，由于加工过程中的沉积和蚀刻都有比较大的随机性。生产的重复性不好，并且由于对p 型GaN 半导体材料表面的粗糙化，难免会破坏LED 芯片中的p-GaN 层，影响了芯片的电学性能，由于微结构的加工，芯片的方阻会有所提升。

　　3 LED 芯片表面二维光子晶体结构的加工

　　光子晶体( Photonic Crystal) 即光子禁带材料，是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计及制造的晶体[12]。由于晶粒之间存在的周期性，光子晶体间会出现类似于半导体禁带结构的光子带隙( Photonic band gap) 。当电磁波在光子带隙中传播时，由于存在布拉格散射效应，故光子晶体具有调制相应波长电磁波的能力。1997 年，S. H. Fan 等人[13]首次研究了光子晶体对LED 自发辐射能量及空间分布的影响。光子晶体结构示意图如图8。

　　J. H. Kang 等人[11]通过对芯片进行双层微结构的加工，可以大幅度提升其光学性能，能够得到比较好的外量子效率。但是该技术也有其缺陷，由于加工过程中的沉积和蚀刻都有比较大的随机性。生产的重复性不好，并且由于对p 型GaN 半导体材料表面的粗糙化，难免会破坏LED 芯片中的p-GaN 层，影响了芯片的电学性能，由于微结构的加工，芯片的方阻会有所提升。

　　3 LED 芯片表面二维光子晶体结构的加工

　　光子晶体( Photonic Crystal) 即光子禁带材料，是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计及制造的晶体[12]。由于晶粒之间存在的周期性，光子晶体间会出现类似于半导体禁带结构的光子带隙( Photonic band gap) 。当电磁波在光子带隙中传播时，由于存在布拉格散射效应，故光子晶体具有调制相应波长电磁波的能力。1997 年，S. H. Fan 等人[13]首次研究了光子晶体对LED 自发辐射能量及空间分布的影响。光子晶体结构示意图如图8。

　　J. H. Kang 等人[11]通过对芯片进行双层微结构的加工，可以大幅度提升其光学性能，能够得到比较好的外量子效率。但是该技术也有其缺陷，由于加工过程中的沉积和蚀刻都有比较大的随机性。生产的重复性不好，并且由于对p 型GaN 半导体材料表面的粗糙化，难免会破坏LED 芯片中的p-GaN 层，影响了芯片的电学性能，由于微结构的加工，芯片的方阻会有所提升。

　　3 LED 芯片表面二维光子晶体结构的加工

　　光子晶体( Photonic Crystal) 即光子禁带材料，是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计及制造的晶体[12]。由于晶粒之间存在的周期性，光子晶体间会出现类似于半导体禁带结构的光子带隙( Photonic band gap) 。当电磁波在光子带隙中传播时，由于存在布拉格散射效应，故光子晶体具有调制相应波长电磁波的能力。1997 年，S. H. Fan 等人[13]首次研究了光子晶体对LED 自发辐射能量及空间分布的影响。光子晶体结构示意图如图8。