发光二极管具有节能、体积小、可靠性高以及寿命长等优点,已经被广泛用于社会生活的各个领域。氮化镓基的发光二极管可以作为白光照明的光源,随着相关技术不断发展进步,很有希望替代传统的照明光源,成为无公害且节能减排的绿色照明的最佳选择。但传统LED受制于全内反射、菲涅尔效应等影响,发光效率较低。随着纳米技术的发展,在纳米尺度对LED结构进行优化,已经在理论和实验上被初步证实为行之有效地方法。近年来,光子晶体技术与表面等离激元技术成为纳米光学领域的研究热点,利用这两种技术来提高LED的发光效率也得到了很多研究者的关注。在LED中制作光子晶体结构,通过这种周期性结构产生的倒晶格矢量,可以将光子晶体层中的波导模式转化为辐射模式,从而可以提高LED的提取效率。在LED中添加金属结构,则可以利用其产生的表面等离激元与有源层的耦合,从而可以增强有源层的自发辐射率,达到提高内量子效率的效果。本文结合周期性结构与金属表面等离激元技术,提出在LED的量子阱附近嵌入纳米银圆盘阵列结构,通过计算机数值分析技术探究其对LED发光特性的影响,可以为高效率发光二极管的设计制作提供理论参考。本文的具体研究工作如下：1.结合拟合的修正Drude金属色散模型,利用时域有限差分方法,实现对包含金属结构在内的发光二极管进行电磁场数值模拟;2.设计了在LED有源层上方嵌入纳米银盘阵列结构的模型,计算了银纳米圆盘阵列不同结构参数情况下LED有源层自发辐射率变化倍数。通过对计算数据与近场图的分析,证实了在LED自发辐射率增强方面,银盘排列的不同不会产生较大影响,银盘厚度是影响自发辐射率增强的主要因素。另外,通过对单个银盘和电偶极子源模型的近场进行进一步地详细分析,在理论上阐明了在纳米银盘的影响下,电偶极子源与银盘上产生的各种表面等离激元模式之间的相互作用,验证了该结构对增强自发辐射率的作用；3.计算并分析了嵌入在p-GaN中的纳米银盘阵列结构对LED光提取效率的提高作用。通过变化银纳米盘阵列的晶格常数与厚度,分别计算了各种参数下该结构的光提取效率值,从而发现该结构在内量子效率和光提取效率两个方面同时具有增强作用。同时,对计算得到的近场图进行分析,理论上解释了银纳米粒子组成的阵列结构所生成的栅格矢量可以补偿表面等离激元的波矢量,从而可将局域化表面等离激元转为辐射性表面等离激元,显著提升LED顶端光提取效率。通过本文的研究,可以发现采用在有源层上方嵌入纳米银盘阵列结构在提高LED发光效率方面表现出良好的应用前景,论文为利用金属-介质纳米结构增强发光二极管的发光特性提供了一定的理论参考。