由于硅为间接带隙材料，体硅的带间辐射复合率相当低，因而不具有良好的光学特性。考虑到硅材料的工艺、技术以及经济效益等因素，近年来对于硅基发光的问题做了广泛的研究，出现诸如多孔硅发光、纳米硅发光、GeSi/Si多量子阱发光、硅p-n结位错环发光等硅基发光结构，但是这些结构具有电-光转换效率较低，工艺不能与CMOS工艺兼容，且光衰减严重等缺点。本文的主要目的就是克服这些缺点，设计一种既能与CMOS工艺兼容，又具有较高发光效率的全硅基LED。　　 本文通过分析硅基PERL型太阳能电池性能及设计特点，得出其具有较高光电转换效率的关键设计技术，结合光电转换可逆性原理和p-n结发光管物理模型，运用黑体辐射理论，设计出硅基PERL型LED器件结构，实现能够与硅基CMOSIC相结合的单边侧面小面积发光的结构。并对该器件工艺进行设计，得到能与CMOS工艺兼容的工艺路线。　　 本文中对提高电光转换效率至关重要的倒金字塔结构出光面的化学制备进行了研究，采用TMAH和KOH+IPA两种腐蚀剂进行制备实验。TMAH系统在浓度为5％、时间30min、温度70℃时可得到致密的、均匀性良好的倒金字塔结构，且光反射系数可达到8％的低值。KOH+IPA系统在KOH浓度为2％、时间40min、温度75℃时可得到致密的、均匀性良好的倒金字塔结构，且光反射系数可低至9％。　　 本文从理论分析入手，应用太阳能电池中的关键设计技术，实现硅基PERL型LED的结构设计，完成与CMOS工艺兼容的工艺路线设计，并对倒金字塔出光面的化学制备进行了探索，优化了制备工艺的条件和参数。