作为节能环保重要环节之一,照明行业受到了国家产业政策的大力支持。然而,为了实现节能这个目标,LED照明器件的性能仍然需要进一步提高。针对LED光提取效率较低的问题,除了常规的六角和正方晶格,本论文研究了ladybug晶格和阿基米德A7晶格对蓝光LED出光效率的影响,并分析了不同周期纳米结构的衍射级次,发现纳米结构对光产生的不同衍射级次的竞争是影响出光效率的重要因素之一。此外,由于深紫外LED与蓝光LED的发光特点不同,提出双层纳米结构有效地增强TE和TM模式光提取效率,从而提高深紫外LED的发光效率。主要研究内容如下:（1）以蓝光LED为研究对象,研究ITO表面纳米形貌对LED光提取效率的影响,发现晶格周期参数和占空比对LED的光提取效率增强有很大的影响,经过参数优化后得到了80%左右的光提取效率增强。分析了纳米形貌增强LED光提取效率的物理机制,分别计算了不同周期参数的透射谱和各个衍射级次的透射谱,计算结果表明光提取效率的提高是通过不同衍射级次之间的竞争来实现的。为了研究工艺误差对光提取效率的影响,对经优化后的A7晶格结构加入半径误差和位置误差,研究误差参数在20nm到100nm范围内变化时对光提取效率的影响,发现小范围的随机误差对光提取效率的影响不明显,随着误差的增加,光提取效率将会显著降低。（2）以深紫外LED为研究对象,研究表面纳米结构和嵌入式纳米结构对光提取效率的影响。对纳米结构的周期和占空比优化,分别得到最优的表面纳米结构和最优的嵌入式纳米结构,通过分析可知,表面纳米结构更有利于TM模式光的提取,相比平面LED的TM模式约有14倍的增强,而嵌入式纳米结构更有利于TE模式光的提取,相比平面LED的TE模式约有1.5倍的增强,然后结合两种结构的优势提出双层纳米结构,双层纳米结构的总光提取效率相比平面结构约有2.45倍的增强。本研究提出的A7晶格结构可以用于设计高效率的蓝光LED器件,为生产制备提供了理论指导。而双层纳米结构深紫外LED模型为高性能深紫外LED器件的实验制备提供了设计依据,有望成为一种新型的纳米结构深紫外LED。