半导体材料研究的新进展(精)
半导体材料研究的新进展(续)
展 ，设 计 、制 造 有实 用 价 值 的光 学微 腔 己成 为 ｕ Ｊ
能 ， 并 在 低 （ ） 闽 值 激 光 器 研 制 方 面 取 得 了 很 无 大 进 展 。 大 家 知 道 ， 当 光 腔 尺 度 与 光 波 长 口 比拟 ｊ
维 纳米颗 粒光 子 晶体 ： 维多孔硅 也 可制 作成一 个 二 理 想的 ３ １ ￣５ｔ ． ｍ和 １５ ｍ光 子带 隙材 料等 。 目前 ． ．ｇ 二 维 光 子 晶体 制造 已取 得 根大 进 展 ， 但 三 维光 子
微珠 、半 导 体及 其 微结 构 材 科 ，也 可 是有 机 染
式 在 其 中 的 传 播 是 被 禁 止 的 如 果 光 子 晶 体 的 周
期性 被 破 坏 ．那么 在 禁 带 中也 会 引入 所 谓 的 “ 施 主 ”和 “ 主 ”摸 ， 光 子 态 密 度 随 光 子 晶 体 维 受
度 降 低 而 量 子 化 。 如 三 维 受 限 的 “受 主 ” 掺 杂 的
３
光 学微 腔和 光 子 晶体
光 学 微 腔 …是 指 具 有 高 品 质 冈 子而 尺 寸 与 谐 振
３ １ 光 学微 腔 ．
光波 长 （ １） 相 比 拟 的 光 学 微 型 谐 振 器 随 着 ＭＢＥ、Ｍ ＯＣＶＤ 生 长 技 术 和 现 代 微 细 加 工 技 术 发
底 出光 和 便 于集 成 等 优 点 ， 因而 除 在传 统 激 光器 的 各 个 应 用 方 面 外 ，特 别 在 光 信 息 处 理 、 光互
半导体材料的发展现状及趋势
半导体材料的发展现状及趋势一、发展现状随着信息技术的飞速发展，对半导体材料的需求不断增加，并且对其性能也提出了更高的要求。
目前半导体材料的主要应用领域是集成电路和光电器件。
在集成电路方面，硅材料是目前主要的基础材料，其优点是成本低廉、生产工艺成熟。
但是随着集成度的提高，硅材料的性能已经无法满足需求，因此研究人员开始寻找更好的材料替代硅。
例如，砷化镓（GaAs）材料具有较高的电子迁移率，可以用于制造高速电子器件；碳化硅（SiC）材料则具有较高的耐高温和耐辐照性能，适用于高功率器件。
此外，研究人员还在探索新型半导体材料，如石墨烯、量子点等，以进一步拓展半导体材料的应用领域。
在光电器件方面，半导体材料在激光器、LED等领域有着广泛应用。
例如，氮化镓（GaN）材料可以制造高亮度、高效率的LED，被广泛应用于照明和显示领域；砷化镓（GaAs）材料则可制造高效率的激光器，广泛应用于通信和雷达领域。
此外，随着可再生能源的发展，太阳能电池也成为半导体材料的重要应用领域之一、砷化镓太阳能电池具有高效率、较低的制造成本等优点，被认为是未来太阳能电池的发展方向。
二、发展趋势1.多功能材料：随着电子器件的不断发展，对材料的要求越来越多样化。
未来的半导体材料将发展为多功能材料，既能满足传统的电子器件需求，又能应用于新兴领域如能源存储、量子计算等。
2.新型材料的探索：目前已经发现的半导体材料种类有限，而且大部分材料的性能有限。
因此，未来的研究重点将放在新型材料的探索上，例如石墨烯、钙钛矿等。
这些新型材料具有独特的结构和性能，可以应用于更多领域。
3.制备工艺的改进：半导体材料的制备工艺对于材料性能的影响至关重要。
未来的发展将着重改进和发展现有的制备工艺，以提高材料的质量和性能。
4.芯片尺寸的进一步缩小：随着电子器件的不断进化，芯片的尺寸也在不断缩小。
未来的趋势是进一步缩小芯片尺寸，提高器件性能和集成度。
5.环保可持续发展：随着人们对环保意识的提高，对于材料的环境友好性和可持续性也提出了更高的要求。
半导体制造业的最新技术进展先进工艺和材料的突破
半导体制造业的最新技术进展先进工艺和材料的突破作为半导体制造业的重要领域之一，先进工艺和材料的不断突破对整个行业发展起着至关重要的作用。
本文将着重探讨半导体制造业中的最新技术进展以及先进工艺和材料的突破。
一、先进工艺技术的突破1.微纳米制造技术的发展随着电子设备的不断迭代更新，对于半导体芯片的制造要求也越来越高。
微纳米制造技术的突破成为了半导体制造业的一项重要发展方向。
通过微细加工技术，可以将器件的尺寸缩小到纳米级别，实现更高的集成度和更低的功耗。
例如，目前已经实现了10纳米级别的芯片制造，而7纳米、5纳米乃至更小的节点也正在积极开发中。
2.新型材料的应用除了制造工艺的不断优化，新型材料的应用也是半导体制造业的重要突破。
例如，石墨烯作为一种具有优异电学、热学和力学性能的材料，在半导体领域有着广阔的应用前景。
石墨烯的高载流子迁移率和热传导率，使得它在高性能芯片和导热材料方面具有巨大潜力。
此外，氮化镓、碳化硅等宽禁带半导体也被广泛应用于功率器件和射频器件等领域。
3.三维堆叠技术的突破在芯片制造中，三维堆叠技术被认为是突破传统二维布局的一种重要方式。
通过将多层晶圆堆叠，可以实现更高效的空间利用和更短的信号传输距离，从而提高芯片的性能和功耗。
例如，3D NAND闪存已经成为存储器市场的主要产品，实现了大容量和高速度的突破。
二、先进材料技术的突破1.新型绝缘体材料的应用对于半导体芯片来说，绝缘层的性能至关重要。
新型绝缘体材料的应用可以有效提升芯片的性能和可靠性。
例如，高介电常数的铌酸锂材料可以用于替代传统的二氧化硅绝缘层，提供更高的集成度和更低的功耗。
此外，氧化锆、高分子材料等也被广泛研究和应用于半导体制造中。
2.新型导电材料的突破除了绝缘体材料，导电材料的改进也是半导体制造业的重要突破之一。
例如，铜替代了传统的铝作为互连线材料，大大提高了互连线的电导率和可靠性。
而新兴的碳纳米管材料也被视为互连线的潜在替代品，具有更低的电阻和更高的可扩展性。
半导体10大研究成果
半导体10大研究成果
1.量子比特实现量子超越：在量子计算领域，实现了一些具有超越经典计算能力的重要里程碑，如量子比特的相干控制和纠缠。
2.新型半导体材料的研究：发现和研究了一些新型半导体材料，包括拓扑绝缘体、二维材料（如石墨烯）等，这些材料具有独特的电学和光学性质。
3.自组装技术的发展：自组装技术在芯片制造中取得了重要进展，能够有效地提高集成电路的制造密度，提高性能。
4.超导量子位的进展：在量子计算领域，实现了一些超导量子位的重要突破，包括提高了量子位的运行时间和减小了错误率。
5.神经元芯片的研究：半导体技术在神经科学领域的应用，研究了仿生学方向的芯片，模拟了神经元网络的行为。
6.自适应光学元件：在激光器和光通信领域，研究了一些自适应光学元件，以提高光通信系统的稳定性和性能。
7.极紫外光刻技术（EUV）：EUV技术在半导体芯片制造中取得了显著进展，实现了更小尺寸的制造工艺，提高了芯片集成度。
8.量子点显示技术：在显示技术中，量子点显示技术取得了进展，提高了显示屏的颜色饱和度和能效。
9.能量高效的电源管理技术：针对便携设备和物联网设备，研究了一些能量高效的电源管理技术，以延长电池寿命和提高设备的能效。
10.半导体传感器的创新：开发了一些新型半导体传感器，应用于医疗、环境监测和工业生产等领域，提高了传感器的灵敏度和稳定性。
这仅仅是一小部分半导体领域的研究成果，该领域的研究一直在不断推进。
要了解最新的研究成果，建议查阅相关领域的学术期刊和会议论文。
半导体技术的发展现状与趋势
半导体技术的发展现状与趋势半导体技术是当今世界上最具前景和发展潜力的技术之一，其在电子、通信、能源、医疗等领域都有着广泛的应用。
随着移动互联网、人工智能、物联网等新兴技术的兴起，半导体技术的发展也呈现出日新月异的趋势。
本文将对半导体技术的发展现状和趋势进行深入探讨，分析其在各个领域的应用和未来的发展方向。
一、半导体技术的发展现状半导体技术是一种以半导体材料为基础的电子器件制造技术，其最早的应用可以追溯到20世纪50年代，自那时起，半导体技术就开始不断地发展和进步。
目前，半导体技术已经成为现代电子工业的核心技术，其在微处理器、存储器、传感器、光电子器件、功率器件等领域都有广泛的应用。
1.微处理器微处理器是半导体技术的重要应用领域之一，它是现代电子设备的核心部件，其性能直接关系到整个设备的运行速度和稳定性。
当前，微处理器的制造技术已经进入到纳米级别，其性能和功耗方面都有了显著的提升。
随着人工智能、大数据等新兴技术的兴起，微处理器的需求也在不断增加，为了满足这些需求，半导体技术在微处理器领域的研发也在持续不断地进行着。
2.存储器存储器是另一个重要的半导体技术应用领域，其在电子设备中主要用于存储数据和程序。
当前，随着移动互联网、云计算等新兴技术的迅速发展，对存储器的需求也在不断增加。
为了提高存储器的容量和速度，半导体技术在存储器领域的研发也在进行着，目前，固态硬盘已经代替了传统的机械硬盘成为了主流产品。
3.传感器传感器是半导体技术在物联网、智能制造等领域的重要应用之一，它可以将各种信号转换为电信号，并通过电路进行处理，最终输出所需的信息。
随着物联网和智能制造的兴起，传感器的需求也在不断增加，为了满足这些需求，半导体技术在传感器领域的研发也在持续不断地进行着。
4.光电子器件光电子器件是半导体技术在光通信、光存储等领域的重要应用之一，它可以将电信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。
当前，随着5G技术的逐步成熟和光纤网络的不断建设，对光电子器件的需求也在不断增加。
半导体材料研究的新进展
半导体二极管和三极管
二. N型半导体和P型半导体
1. 本征半导体与掺杂半导体
在常温下，本征半导体的两种载流子数量还是极少 的，其导电能力相当低。 如果在半导体晶体中掺入微量杂质元素，将得到掺 杂半导体，而掺杂半导体的导电能力将大大提高。
由于掺入杂质元素的不同，掺杂半导体可分为两大 类——N型半导体和 P型半导体。
半导体二极管和三极管
• 肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷统称点缺陷。 • 虽然这两种点缺陷同时存在，但由于在Si、Ge中形成间隙
原子一般需要较大的能量，所以肖特基缺陷存在的可能性
远比弗仑克尔缺陷大，因此Si、Ge中主要的点缺陷是空位
(a) 弗仑克尔缺陷 (b) 肖特基缺陷 图1.11 点缺陷
半导体二极管和三极管
价电子受到激发，形成自 由电子并留下空穴。 自由电子和空穴同时产生 半导体中的自由电子和空 穴都能参与导电——半导 体具有两种载流子。
价电子
硅原子
载流子的产生与复合：
共价键
半导体二极管和三极管
• 本征半导体中的自由电子和空穴总是成对出现， 同时又不断进行复合。在一定温度下，载流子 的产生与复合会达到动态平衡，即载流子浓度 与温度有关。温度愈高，载流子数目就愈多， 导电性能就愈好——温度对半导体器件的性能 影响很大。 • 半导体中的价电子还会受到光照而激发形成自 由电子并留下空穴。光强愈大，光子就愈多， 产生的载流子亦愈多，半导体导电能力增强。 故半导体器件对光照很敏感。 • 杂质原子对导电性能的影响将在下面介绍。
一晶面发生移动，如图1.12(a)所示。这种相对移动称为滑移， 在其上产生滑移的晶面称为滑移面，滑移的方向称为滑移向。
(a) (b) 图1.12 应力作用下晶体沿某一晶面的滑移
半导体材料的最新研究进展
半导体材料的最新研究进展半导体材料是当今电子学和信息技术领域最重要的材料之一。
它们在手机、电脑、电视等设备的制造中发挥着关键作用。
随着技术不断进步和需求不断增长，半导体材料的研究也在不断深入。
本文将介绍半导体材料的最新研究进展，探讨如何提高半导体性能以及应用前景。
一、氧化物半导体材料氧化物半导体材料是近年来备受关注的研究领域。
它们是由几种不同的金属氧化物组成的结晶体，如锌氧化物、钨氧化物、氧化钙等。
这些材料具有优异的光电性质和化学稳定性，因此适用于各种电子和光电设备的制造。
最近，有学者提出了一种新型氧化物半导体材料——双层CuO薄膜。
该薄膜由两层厚约30纳米的CuO层构成，通过热处理后，它们之间会形成一层纳米间隙。
研究表明，这种纳米间隙可以显著提高CuO薄膜的电子传输性能和光学性能。
该材料的电子传输速率和光吸收能力比普通CuO薄膜提高了30%以上，可以应用于太阳能电池等设备中。
二、二维半导体材料二维半导体材料是由单层或几层原子组成的半导体材料。
它们厚度非常薄，仅有几个原子的厚度，可实现二维电子输运。
这种材料用于制造场效应晶体管等电子设备中，具有优异的电子特性和强制热耗散能力。
近年来，人们的研究重点已经从二维材料本身，转向了二维材料的组装和应用。
研究人员最近提出了一种新型二维半导体材料——MoS2/TMDs 异质结。
MoS2/TMDs异质结由单层MoS2片层和过渡金属二硫化物(TMDs)异质堆积而成。
因为两种材料具有不同的电特性和带隙，因此异质结可以用于晶体管、发光二极管以及光电探测器等电子学和光电学设备中。
此外，该异质结还具有高可控性和灵活性，可以用于现代柔性电子学的制造。
三、有机半导体材料有机半导体材料是一种由有机分子构成的半导体材料。
相比于无机半导体材料，它们具有可塑性和可加工性强的优点。
有机半导体材料可用于制造柔性OLED显示器、太阳能电池等设备。
因此，在有机电子学领域的研究一直是热点之一。
半导体材料的历史现状及研究进展(精)
半导体材料的历史现状及研究进展(精)半导体材料的研究进展摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。
半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。
本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。
关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势一、半导体材料的发展历程半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。
宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。
1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。
1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。
50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。
60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。
1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。
90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。
新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通状态所需的能量。
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半导体材料研究的新进展*王占国(中国科学院半导体研究所,半导体材料科学实验室,北京100083摘要:首先对作为现代信息社会的核心和基础的半导体材料在国民经济建设、社会可持续发展以及国家安全中的战略地位和作用进行了分析,进而介绍几种重要半导体材料如,硅材料、GaAs和InP单晶材料、半导体超晶格和量子阱材料、一维量子线、零维量子点半导体微结构材料、宽带隙半导体材料、光学微腔和光子晶体材料、量子比特构造和量子计算机用材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述。
最后,提出了发展我国半导体材料的建议。
本文未涉及II-VI族宽禁带与II-VI族窄禁带红外半导体材料、高效太阳电池材料Cu(In,GaSe2、CuIn(Se,S等以及发展迅速的有机半导体材料等。
关键词:半导体材料;量子线;量子点材料;光子晶体中图分类号:TN304.01文献标识码:A文章编号:1003-353X(200203-0008-05 New progress of studies on semiconductor materialsWANG Zhan-guo(Lab.of Semiconductor Materials Science,Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences,Beijing100083,ChinaAbstract:The strategic position and important role of semiconductor materials,as a core and foundation of the information society,for development of national economic,national safety and society progressare analyzed first in this paper.Then the present status and future prospects of studies on semiconductor materials such as silicon crystals, III-V compound semiconductor materials and GaAs,InP and silicon based superlattice and quantum well materials,quantum wires and quantum dots materials,microcavity and photonic crystals,materi-als for quantum computation and wide band gap materials as well are briefly discussed.Finally the suggestions for the development of semiconductor materials in our country are proposed.II-VI narrow and wide band gap materials,solar cell materials and organic materials for optoelectronic devices etc.are not included in this article.K e y w o r d s:semiconductor materials;quantum wire;quantum dot materials;photonic materials1半导体材料的战略地位本世纪中叶,半导体单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命,深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式,彻底改变了人们的生活方式。
70年代初,石英光导纤维材料和GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料及其G a A s激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。
超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功,彻底改变了光电器件的设计思想,使半导体器件的设计与制造从过去的“杂质工程”发展到“能带工程”,出现了以“电学特性和光学特性可剪裁”为特征的新范筹,使人类跨入到量子效应*国家基础研究发展规划项目(G20000683008和低维结构特性的新一代半导体器件和电路时代。
半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会高技术产业的基础材料。
它的发展将会使通信、高速计算、大容量信息处理、空间防御、电子对抗以及武器装备的微型化、智能化等这些对于国民经济和国家安全都至关重要的领域产生巨大的技术进步,受到了各国政府极大的重视。
下面就几种主要的半导体材料研究进展作一简单地介绍。
2几种主要半导体材料的发展现状与趋势2.1硅材料从提高硅集成电路成品率,降低成本看,增大直拉硅(CZ-Si单晶的直径仍是今后CZ-Si发展的总趋势。
目前直径为8英寸(200m m的S i 单晶已实现大规模工业生产,基于直径为12英寸(300m m硅片的集成电路(I C技术正处在由实验室向工业生产转变中。
目前已有一个300mm硅片的超达规模集成电路(U L S I试生产线正在运转,另外几个试生产线和一个生产线业已建成。
预计2001年300mm,0.18µm工艺的硅ULSI生产线将投入规模生产,300mm,0.13µm工艺生产线也将在2003年完成评估。
直径18英寸硅片预计2007年可投入生产,直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。
日本1999年,国内生产6~12英寸的硅单晶为7000吨(8000亿日元。
18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片也已研制成功。
从进一步提高硅IC的速度和集成度看,研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。
目前,直径8英寸的硅外延片已研制成功,更大尺寸的外延片也在开发中。
理论分析指出,30n m左右将是硅M O S集成电路线宽的“极限”尺寸。
这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题,更重要的是将受硅、S i O2自身性质的限制。
尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料(如用Si3N4等来替代SiO2,低K介电互连材料,用C u代替A l引线以及采用系统集成芯片(system on a chip技术等来提高ULSI的集成度、运算速度和功能,但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。
为此,人们正在寻求发展新材料、新技术,如,纳米材料与纳米电子、光电子器件、分子计算机、D N A生物计算机、光子计算机和量子计算机等。
其中,以G a A s、I n P 为基的化合物半导体材料,特别是纳米半导体结构材料(二维超晶格、量子阱,一维量子线与零维量子点材料以及可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等是最有希望的替补材料之一。
2.1GaAs和InP单晶材料G a A s和I n P是微电子和光电子的基础材料,为直接带隙,具有电子饱和漂移速度高、耐高温、抗辐照等特点,在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路,特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。
目前,世界GaAs单晶的总年产量已超过200吨(日本1999年的GaAs单晶的生产量为94吨, G a P为27吨,其中以低位错密度的V G F和H B 方法生长的2~3英寸的导电GaAs衬底材料为主;近年来,为满足高速移动通信的迫切需求,大直径(4,6和8英寸的SI-GaAs发展很快,4英寸70cm长,6英寸35cm长和8英寸的半绝缘砷化钾(S I-G a A s也在日本研制成功。
美国摩托罗拉公司正在筹建6英寸的SI-GaAs 集成电路生产线。
预计1998~2003年,GaAs外延片市场以每年30%的速度增长(SI-GaAs片材1998年销售为1.24亿美元。
InP具有比GaAs更优越的高频性能,发展的速度更快;但不幸的是,研制直径3英寸以上大直径的InP单晶的关键技术尚未完全突破,价格居高不下。
GaAs和InP单晶的发展趋势是:(1增大晶体直径,目前3~4英寸的SI-GaAs已用于大生产,预计21世纪初的头几年直径为6英寸的SI-GaAs也将投入工业应用。
(2提高材料的电学和光学微区均匀性。
(3降低单晶的缺陷密度,特别是位错。
(4GaAs和InP单晶的VGF生长技术发展2.3半导体超晶格、量子阱材料半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术(M B E,M O C V D的新一代人工构造材料。
它Semiconductor T echnology Vol. 27 No. 3March 20029以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想,即从过去的所谓“杂质工程”发展到“能带工程”,出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴,是新一代固态量子器件的基础材料。
2.3.1III-V族超晶格、量子阱材料GaAlAs/GaAs,GaInAs/GaAs,AlGaInP/ GaAs;GaInAs/InP,AlInAs/InP, InGaAsP/InP 等GaAs、InP基晶格匹配和应变补偿材料体系已发展得相当成熟,已成功地用来制造超高速,超高频微电子器件和单片集成电路。
高电子迁移率晶体管(H E M T,赝高电子迁移率晶体管(P-HEMT器件最好水平已达fmax=600GHz,输出功率58m W,功率增益6.4d B;双异质结晶体管(H B T的最高频率fmax也已高达500G H z,H E M T 逻辑大规模集成电路研制也达很高水平。
基于上述材料体系的光通信用1.3µm和1.5µm的量子阱激光器和探测器,红、黄、橙光发光二极管和红光激光器以及大功率半导体量子阱激光器已商品化;表面光发射器件和光双稳器件等也已达到或接近达到实用化水平。
目前,研制高质量的1.5µm 分布反馈(DFB激光器和电吸收(EA调制器单片集成InP基多量子阱材料和超高速驱动电路所需的低维结构材料是解决光纤通信瓶颈问题的关键,在实验室西门子公司已完成了80×40Gbps传输40km 的实验。
另外,用于制造准连续兆瓦级大功率激光阵列的高质量量子阱材料也受到人们的重视。
虽然常规量子阱结构端面发射激光器是目前光电子领域占统治地位的有源器件,但由于其有源区极薄(约0.01µm端面光电灾变损伤,大电流电热烧毁和光束质量差一直是此类激光器的性能改善和功率提高的难题。
采用多有源区量子级联耦合是解决此难题的有效途径之一。