随着人类社会的发展和能源消耗的增加，全球出现能源紧缺，不合理的开发和低效率利用造成了巨大的能源浪费和严重的污染问题，合理开发和环境保护直接关系着人类的生存和可持续发展。发光二级管（ LE D）作为一种新型绿色光源，具有环保节能、寿命长等许多优点，是未来照明领域的发展趋势所在。但是目前LED的发光效率还不是很高，特别是由于GaN材料和空气的折射率差距较大，使LED光提取效率很低。因此研究如何提高 LED的发光效率具有重要的意义和实际应用价值。　　本文首先分析了GaN基LED光提取效率不高的原因，介绍了改变平面波导模式来提升LED光提取效率的主流技术；改进了实验室用LED的管芯工艺流程；然后设计出一种简洁有效的无规则纳米柱制备方法，通过控制刻蚀时间来控制纳米柱高度，将金属颗粒自组装结构转化成纳米柱结构；将此结构融合到正装GaN基LED的钝化层表面，解决了工艺融合问题，通过工艺流片实验实现了带有SiNx和SiO2无规则纳米柱的表面粗化结构的LED器件；器件的测试结果表明，在20mA注入电流下，与无粗化无钝化的器件相比，带有 SiNx和SiO2纳米柱的LED的输出光功率分别提高了77.6％和41.1%，光电转换效率分别提升了35.7%和14.5%，验证了柱状结构对LED发光效率的提高具有明显作用；最后论文分析了LED的电性能略有退化的原因，探讨了通过延长刻蚀时间来提高LED发光效率的方法的适用条件和局限性。