随着近年来移动通信数据信息量的快速增长,传统射频通信正面临频谱危机,基于GaN LED的可见光通信技术是一种重要解决方案。固态照明技术（SSL）的广泛应用为可见光通信的发展提供了独特的机遇,各种LED光源均可以作为通讯热点,通过把需要传送的信息加载在LED光源上,并以人眼无法感知的频率范围加以调制,光信息经自由空间传送后再被光电探测器接收,实现信息的无线传输。然而,可见光通信技术的发展仍然面临诸多困境,商用照明LED有限的带宽限制了可见光通信系统数据的传输速率,复杂的LED驱动电路降低了可见光通信系统的可靠性。研究一类具有高带宽、高光电特性、驱动简单的LED对可见光通信技术的发展具有重要意义。针对上述问题,本文围绕LED的尺寸、阵列结构、电极结构及其光电集成器件进行了研究。具体的研究内容和结论如下:首先,研究了尺寸和阵列结构对LED性能的影响。通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD）生长了具有薄多量子阱结构,适用于可见光通信的LED外延片。在此基础上,设计并制备了尺寸分别为15μm、30μm和50μm的十字电极结构Micro-LED芯片,测试结果表明,小尺寸能够承载更高的电流密度,具有更高的带宽特性。为进一步提升光电特性和带宽特性,制备了具有不同单元数的并联阵列Micro-LED芯片,30μm的2×2阵列芯片的饱和光输出功率为3.1 mW,在5 kA/cm~2的电流密度下,3 dB带宽达到368 MHz。然后,研究了LED的电极结构对器件性能的影响。通过Silvaco Atlas软件仿真与相应器件制备对比十字电极结构与环形电极结构的性能,相比于十字电极,采用环形电极结构可以有效提升芯片内电流扩展均匀性,LED的光输出功率提升56.4%。将环形电极应用于并联阵列Micro-LED芯片,光电和带宽特性均得到显著提升,30μm的2×2阵列芯片的饱和光输出功率达到7.3 mW,在6.67 kA/cm~2的电流密度下,3 dB带宽达到785 MHz,通信信息传输质量得到明显改善。最后,设计并制备了HEMT-LED光电集成器件。通过将HEMT与LED光电集成,实现对LED的电压控制。利用源漏区域刻蚀减薄和多指栅结构,有效提高了器件电流驱动能力并降低导通电阻。集成器件对LED光输出功率的栅压调制具有良好的线性度,在10 V漏极电压和2 V栅极电压下,HEMT-LED集成器件的导通电流为221.7 mA,光输出功率达到58.3 mW。综上,本文提出了一种基于并联阵列结构的高光输出功率、高带宽Micro-LED器件,通过电极结构优化,从而改善电流扩展均匀性并进一步提升LED的性能。在此基础上,通过设计混合集成结构实现HEMT对LED的栅压调制。本论文为适用于可见光通信的LED器件制备提供了新思路,对可见光通信技术的进一步研究和发展起到一定的指导和借鉴意义。