Abstract: 在本篇论文中，我们利用次微米灰阶周期性光栅结构和发光二极管 (light-emitting diodes LED) 整合，在发光二极管表面制作出次微米的周期性氮化硅膜灰阶结构，近似阵列式的微光学元件，并且能够对发光二极管的光型做调制。从分析与模拟的结果得知，利用此周期性结构可控制发光二极管的出光特性，由光型分析看出，我们能使LED出光集中在 ±30°的范围，亦可使LED在±60° 的范围均匀出光，因此，我们所提出的次微米灰阶光栅结构，可有效的调制LED光型。 我们制作结构尺度为次微米光栅，其周期为500 nm，线宽为200 nm，是利用电浆蚀刻等干式蚀刻法制作出来，不需迁就晶体本身的晶格面，因此，经由设计蚀刻参数可使光栅的形状做改变，并且可在次波长的尺度下制作出灰阶的结构，能拓展灰阶结构的应用面。由于灰阶周期性光栅本身具有折射率渐变的性质，利用此特性，在微光学元件中，原本需要在结构上方或下方镀上匹配膜层来修整频谱，现在仅需利用灰阶光栅即可达到类似效果，这对未来次微米结构的整合与设计亦具有更高的自由度与便利性。