El LED se atenúa cuando el MOSFET cambia a una velocidad más alta

Quiero manejar LED usando un Arduino Due y un MOSFET. A continuación se muestra el circuito que estoy usando, tomado de otra publicación: tira de LED de conducción del microcontrolador

Reemplacé el transistor en la imagen con un IRLB8721PbF. Hoja de datos: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/irlb8721pbf.pdf

El LED_STRIP se reemplaza con dos LED blancos LH351B conectados en serie. Hoja de datos: http://www.samsung.com/global/business/business-images/led/file/product/lighting/201504/Data_Sheet_LH351B_Rev.4.3d.pdf

El voltaje directo del LH351B es de aproximadamente 3 V, por lo que estoy usando 6 V como fuente de alimentación. Básicamente, quiero seguir encendiendo y apagando los LED. Noté que cuando aumenté la frecuencia de conmutación, por ejemplo, 100 kHz, los LED eran más tenues que cuando cambiaba a una frecuencia más lenta, como 1 kHz. ¿Qué podría estar causando la disminución del brillo?

¿Creo que el LED debería poder cambiar en el rango de nanosegundos? Y el MOSFET que estoy usando también tiene un tiempo de subida/bajada de nanosegundos. ¿Tiene que ver con el microcontrolador? A continuación se muestra el código que estoy usando, solo un simple digitalWrite usando la manipulación del puerto:

    PIOD->PIO_SODR = 1<<8; //HIGH on pin 12
    //digitalWrite(12, HIGH);
    delayMicroseconds(10);


    PIOD->PIO_CODR = 1<<8; //LOW on pin 12
    //digitalWrite(12,LOW);
    delayMicroseconds(10);
    }

--EDITADO--

código completo:

    #include <SPI.h>
    #include <SD.h>
    File dataFile;

    void setup() {
      pinMode(12, OUTPUT);
      Serial.begin(210000);

      if (!SD.begin(10)) {
        Serial.println("Card failed, or not present");
        return;
      }
      Serial.println("card initialized.");
    }

    void loop() {
      int myData_read;
      dataFile = SD.open("DATALOG.dat");
      myData_read = dataFile.read();
      //Serial.println(myData_read);
      for(int i=0; i < 8; i++){
         if((myData_read & (1<<i)) >> i){

            PIOD->PIO_SODR = 1<<8; //HIGH on pin 12
            //digitalWrite(12, HIGH);

            delayMicroseconds(5);
          } else {

            PIOD->PIO_CODR = 1<<8; //LOW on pin 12
            //digitalWrite(12,LOW);
            delayMicroseconds(5);
            }
      }
    dataFile.close();
    }