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GaN基LED具有节能、寿命长、体积小等优点，被视为下一代照明器件，受到人们广泛的关注。由于LED芯片折射率与空气折射率的巨大差别，使得光提取效率成为影响LED性能提高的最关键因素之一。因此，如何提高LED光提取效率成为近年来的研究热点。
本文通过对双光栅结构氮化镓基LED的理论研究和仿真实验优化研究，提高了氮化镓基LED的外量子效率。作者对实验方案做了理论分析，模拟了光线在氮化镓基LED的传播。采用蒙特卡罗方法、光线追迹法和光栅衍射理论计算了氮化镓基LED的光提取效率，通过数值计算模拟，计算不同的光栅槽深、周期及吸收系数对LED光提取效率的动态影响，得到了一些有益的研究结果：
[1]当固定光栅周期，GaN材料吸收系数，仅变化光栅槽深时，光提取效率曲线随槽深增大呈类似周期性余弦变化；当固定光栅槽深，GaN材料吸收系数，仅变化光栅周期时，周期的最理想的尺寸应该与光在GaN或ITO中的波长相比拟；传统平板型GaN基LED光提取效率随吸收系数增大而减小的幅度要较双光栅结构的小。
[2]从理论上得到了最佳的透射光栅槽深和周期、反射光栅槽深和周期的设计参数，通过数值计算模拟，理论上光提取效率可以提高3倍以上，由此实现对光栅槽深，光栅周期及GaN光吸收系数进行优化设计的目的，并对本课题的研究工作进行了总结，指出了新的工作方向。