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近几年,InGaN基LED已经得到了迅猛的发展,被广泛用于显示、照明、医疗、科研等等领域。然而,与远景目标相比,InGaN基LED的发光效率仍然需要很大的提高。在众多方法中,利用金属纳米颗粒产生的局域表面等离激元提高LED的内量子效率和光引出效率成为一个研究热点。本文制备了具有表面纳米多孔结构的表面等离子体耦合增强LED并研究了其发光增强机制,其不仅在InGaN基LED领域有良好的应用前景,而且在表面等离激元耦合发光的机理研究上有重要的理论探索意义。本文制备了镍纳米点模板和镍纳米多孔模板,研究了影响镍纳米模板形貌的因素。利用镍纳米点模板制备了InGaN/GaN量子阱纳米柱并研究了干法刻蚀对InGaN/GaN量子阱内量子效率的影响。进一步利用镍纳米多孔模板在优化的干法刻蚀条件下制备了表面等离激元耦合增强LED,研究了表面粗化增强原理和表面等离激元耦合增强机制。取得的科研成果如下：(1)掌握了在不同基底(氮化镓、蓝宝石、氮化硅)上的镍薄膜在快速热退火下其形貌随镍膜厚度、退火时间以及退火温度等因素的变化规律。首次利用快速热退火制备了镍纳米多孔模板,纳米孔呈多边形形貌,孔径约180nm。(2)掌握了干法刻蚀损伤对InGaN/GaN纳米柱多量子阱内量子效率的影响规律。发现量子阱的内量子效率随干法刻蚀过程中RF功率的增加急剧降低,而受ICP功率影响很小。随着RF功率由3W增加到100W,纳米柱量子阱的内量子效率降低了5.6倍,而ICP功率在30W-600W的变化仅引起了内量子效率30%的变化。(3)利用镍纳米多孔模板首次制备了p-GaN表面多孔结构局域表面等离激元(LSP)增强InGaN基LED。通过孔底金属颗粒的LSP与量子阱的耦合作用提高了量子阱内电子空穴对的自发辐射速率,通过表面多孔结构散射作用提高了LED的光引出效率。孔内镶嵌有Au/Al颗粒和Au颗粒的蓝光LED以及镶嵌有Au/Al颗粒的宽谱LED的光输出功率较常规LED的分别提高了46%、72%和52%。研究发现,LSP增益依赖于耦合距离,随着耦合距离从60nm缩短到30nm,增益谱峰值增大并向LSP共振能量移动。