为了分析表面纳米半球微镜结构对GaN基发光二极管（LED)光提取效率的影响，利用时域有限差分法(FDTD)分别对GaN、ZnO、SiO2、聚苯乙烯组成的半球微镜结构进行了分析和比较，同时用模式分析方法从理论上对FDTD计算结果进行了进一步验证。研究发现，在亚波长范围，折射率较小的材料不利于导模与表面结构层的耦合，不会对光提取效率的提高产生明显影响。相比之下，折射率较大的材料会使更多的模式耦合到半球微镜阵列层，更有利于光提取效率的提高；当材料选定，纳米半球半径增加时，光提取效率也逐渐增加，优化后半