GaN作为第三代半导体材料以其优异的性能,在现代光通信系统中起着至关重要的作用,其制作的LED器件具有禁带宽度大,发光效率高和频率响应快等优点,对社会信息化快速发展起了至关重要的作用。同时随着InGaN/GaN多量子阱器件作为光电探测器使用的研究越来越深入,对于GaN单片同质集成光源、光波导和光电探测器的可见光通信芯片的研究也随之大热。本文主要研究用于连接可见光片内通信芯片中LED光源和光电探测器的不同波导结构,提出包括直波导定向耦合结构、分束器结构和反射结构等多种不同连接结构,并使用Rsoft软件的BeamProp和FDTD数值分析法对波导的光耦合性能进行了仿真分析。GaN材料与空气的高折射率差,使悬空结构波导具有强光场限制功能。研究紫外光刻、感应离子耦合刻蚀、深硅刻蚀、电子束蒸镀和快速退火等主要工艺,实现了InGaN/GaN多量子阱悬空光源、光波导和光电探测器的单片同质集成制备。采用深硅刻蚀和背后减薄刻蚀双面工艺实现了悬空结构波导。之后,使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等设备对器件的结构、电极区域和薄膜表面粗糙度进行了测试和分析。最后使用高速信号发生器、示波器和网络矢量分析仪等仪器对集成通信芯片的通信性能进行测试。