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Ⅲ族氮化物属于宽禁带直接带隙半导体材料，其带隙宽度从0.7eV～6.2eV连续可调，覆盖了红外到紫外较宽广的波段，已经成为固态照明技术中重要的发光半导体材料。经过几十年的发展，研究热点正逐步朝多元化和微纳尺寸方向发展。目前，为了实现小型智能化显像、高分辨生物成像以及光电子器件与集成电路的融合应用，开发纳米尺寸的新型光电器件是主要突破点。因此本论文的研究从平面GaN基蓝光、绿光LED器件出发，探索小电流情况下器件的伏安特性和载流子输运机制，以此为基础降低尺寸纬度研发可见光波段的纳米级发光器件，获得高偏振度的亚微米光源;同时利用表面等离激元放大受激辐射效应(surface plasmon amplification of stimulated emission of radiation,SPASER)，获得低阈值的光泵浦激光器，拓展了Ⅲ族氮化物光电子器件的应用领域。研究的主要内容和获得的主要结果如下: 1.采用等离子体刻蚀(ICP)和紫外光刻等技术制备了300μm*300μm大小的蓝/绿光LED平面器件，利用Shockley方程描述器件的变温电流-伏安(I-V)特性，发现正向漏电流由缺陷辅助的电子隧穿（低偏压）和重空穴隧穿（高偏压）主导;提出了非对称隧穿模型，并分别阐述了电子与空穴的非对称性隧穿路径。器件的反向漏电流则可以划分为:跳跃隧穿机制(＜12V，＜250K);Poole-Frenkel发射机制(＜12V，＞250K);空间电荷限制效应(＞12V)。研究结果更准确地阐明LED器件的漏电机制，为进一步提升器件性能和研发纳米尺度光电器件有重要的指导作用。 2.采用紫外软压印技术研制周期性的纳米阵列图形并制备了相应的纳米阵列LED器件，其发光均匀，低漏电流（～10-7），开启电压约3V，发光峰位产生9nm的蓝移。同时，纳米阵列LED器件相对于平面LED器件具有诸多优势，光抽取效率提高接近4倍，缓解了量子阱中的应力积累（弛豫度～70％），减少量子限制斯塔克效应从而增加电子-空穴波函数在实空间的叠加，故纳米阵列LED器件性能获得了显著提升。 3.基于紫外软压印技术、紫外光刻、聚焦离子束等微纳加工技术研发了单根纳米柱LED器件，器件直径约250nm，长度约2μm。其表现出极低的漏电流～pA，开启电压约3.8V，光偏振性达50％，发光光斑直径约1-2μm，展现了亚微米尺寸光源，其为LED光电器件与集成电路融合领域提供了思路。 4.利用等离激元放大受激辐射效应，获得了常温低阈值InGaN/GaN基纳米激光器，其阈值低至0.15kW/cm2，半峰宽低至5nm，品质因子高达123，β因子为0.48。设计了椭圆结构的纳米激光器实现了对单模和多模两种激射模式的调控。利用时域有限元差分法(FDTD)对上述结构模拟计算，探究了共振耦合受激辐射效应的机制，阐述了电子-光子的相互作用导致自发辐射和受激辐射的共存特性，为进一步探索新型高效的激光器芯片提供理论和技术的支持。