基于GaAs和InP基的超晶格、量子阱材料已经发展得很成熟,广泛地应用于光通信、移动通讯、微波通讯的领域。量子级联激光器是一个单极器件,是近十多年才发展起来的一种新型中、远红外光源,在自由空间通信、红外对抗和遥控化学传感等方面有着重要应用前景。它对MBE制备工艺要求很高,整个器件结构几百到上千层,每层的厚度都要控制在零点几个纳米的精度,我国在此领域做出了国际先进水平的成果;又如多有源区带间量子隧穿输运和光耦合量子阱激光器,它具有量子效率高、功率大和光束质量好的特点,我国已有很好的研究基础;在量子点(线)材料和量子点激光器等研究方面也取得了令国际同行瞩目的成绩。
小结
从整个半导体材料和信息技术发展来看,目前的信息载体主要是电子,即电子的电荷(电流)。电子还有一个属性,电子的自旋,我们尚未用上。如果我们再把电子的自旋用上,就增加了一个自由度,这也是人们目前研究的方向之一。我们从电子材料硅、锗发展到光电子材料GaAs和InP,GaN等,就是电子跟光子可以结合一起使用的材料,光电子材料比电子材料的功能更强大;再下一代的材料很可能是光子材料。我们现在只用了光子的振幅,而光的偏振和光的位相应用还未开发出来,所以这给我们研究者留下了非常广阔的天地。从材料的发展来看,从块体材料向薄层、超薄层,低维(纳米)结构材料和功能芯片材料方向发展;功能芯片可能是有机跟无机的结合,也可以是生命与有机和无机的结合,这也为我们提供了一个非常广阔的创新的天地,我相信人们将来能在这个领域大有作为。 【原标题:王占国:半导体材料的过去、现在和将来】