硅基光子学国内外研究现状及发展趋势
硅片和硅基材料行业发展分析与投资前景分析报告
行业市场规模
在全球电子信息行业发展加快背景下，全球信息电子行业产品将迎来新一轮变革。新一代物联网、人工智能等高科技产业的发展将推动全球半导体产业崛起，成为推动全球半导体硅片和硅基市场行业发展的主要动力，半导体硅片和硅基销售规模有望进一步扩大。除此之外，在中国政府鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土硅片和硅基材料厂商不断提升硅片和硅基研发能力和产品技术水平，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国硅片和硅基国产化进程。随着本土硅片和硅基厂商在8-12英寸硅片产能逐步释放，本土品牌企业有望迅速壮大，逐步进入全球硅片和硅基市场，促进全球硅片和硅基材料行业的发展。未来全球硅片和硅基材料行业市场将持续增长，到2023年全球硅片和硅基材料市场销售规模有望达到127.5亿美元，全球半导体硅片和硅基材料行业存在较大增长空间。
2）本土硅片和硅基材料企业的研发技术不断提高，逐渐发展扩大，丰富了硅片和硅基材料行业产品的种类，扩大了市场规模；
行业得以保持快速增长，主要因为受到以下三个因素的影响：
1）硅片和硅基材料行业的发展需要大量科学实验的支持，拉动产品的需求提升；
3）相关政策的逐渐完善，使得硅片和硅基材料的监管愈加完善，生产、消费、使用流程得到安全保障，促进了行业的发展。
中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。
半导体硅片和硅基是集成电路、光电器件、分立器件、传感器行业制造环节中的关键材料。受益于全球半导体厂商积极推进集成电路、光电器件、分立器件、传感器生产线扩张，全球半导体硅片和硅基市场需求得到快速释放。在经历了2013年-2014年连续增长后，2015年全球半导体硅片和硅基市场呈现下滑趋势，其主要原因是硅片和硅基厂商技术相对成熟，产品技术提升缓慢。与此同时，受经济危机影响，半导体行业的应用终端市场接近饱和致使应用终端市场增速放缓，导致半导体硅片和硅基市场低迷，硅片和硅基供需情况出现恶化。直到2016年下半年，全球经济回暖，通信、计算机、汽车产业、消费电子需求带动半导体硅片和硅基销量增加上升。2017年全球半导体硅片和硅基市场销售规模87.1亿美元，较2016年增长20.5%。2018年，随着全球半导体硅片和硅基厂商扩产产能逐步释放，6-8英寸半导体硅片出货量稳定。与此同时，物联网、云计算产业的崛起带动半导体硅片和硅基需求增长，2018年全球半导体硅片销售规模达到112亿元。但自2018年4月以来，受中美贸易战影响，半导体终端应用市场需求紧缩，芯片厂商囤货，导致半导体硅片和硅基市场销售规模下跌，2019年半导体硅片和硅基市场销售规模为110.6亿美元。
硅基光子晶体微腔的设计及制备
硅基光子晶体微腔的设计及制备硅基光子晶体微腔是一种新兴的微纳光学器件，也是微纳科技和光电技术领域中的热门研究方向之一。
它的设计和制备是一项复杂而又有挑战性的工作。
本文将探讨硅基光子晶体微腔的设计及制备的相关内容。
一、硅基光子晶体微腔的概述硅基光子晶体微腔是一种基于硅基材料制备的光学器件，其主要功能是将光波约束在微米级腔体内，使其能够被光子晶体物质所反射增强，从而产生强烈的光-物质相互作用。
硅基光子晶体微腔的制备技术主要包括两种方法：一种是通过化学气相沉积技术(CVD)在硅基材料表面生长光子晶体结构；另一种则是通过激光刻蚀技术将结构精细地刻在硅基材料表面上。
二、硅基光子晶体微腔的设计与制备方法硅基光子晶体微腔的设计需要考虑许多因素，其中包括器件的尺寸、形状、材料等。
在进行设计时，需要运用几何和光学模型来进行计算和模拟，以达到预期的光学性能。
另外，硅基光子晶体微腔的制备方法也非常重要，常用的制备方法包括电子束曝光、激光描绘和等离子体蚀刻等。
其中，激光描绘技术是一种比较常见的方法，它可以用来制备不同形状和尺寸的硅基光子晶体微腔。
三、硅基光子晶体微腔的应用领域硅基光子晶体微腔具有广阔的应用前景，可以在光通信、光学传感、计算机芯片等领域中发挥重要作用。
其中，硅基光子晶体微腔作为微纳光学器件的一种，有望在量子计算和量子通信等方面展现强大的应用潜力。
此外，硅基光子晶体微腔还可以用于光学传感领域，实现高精度分子诊断和生物医学成像等应用。
四、硅基光子晶体微腔的未来发展方向硅基光子晶体微腔在过去十年中得到了快速发展，随着科技的不断进步和需求的增加，硅基光子晶体微腔未来的发展方向将更加广阔和多样化。
一方面，硅基光子晶体微腔的研究将更加注重基础研究，以探索各种新现象和新机制；另一方面，硅基光子晶体微腔也将更加注重应用研究，以满足不同领域的需求。
总之，硅基光子晶体微腔的设计与制备是光电技术领域中的重要研究方向之一。
硅基光子晶体微腔的应用前景非常广泛，未来的发展方向也十分广阔。
光子储备池计算研究国内外相关研究综述及评价
光子储备池计算研究国内外相关研究
综述及评价
光子储备池计算是一种基于光子的计算技术，它利用光子的干涉和衍射现象来实现计算。
这种计算技术具有高速、低能耗、高并行性等优点，因此在未来的计算领域中具有广阔的应用前景。
目前，国内外对光子储备池计算的研究已经取得了一定的进展。
以下是一些相关的研究综述和评价：
1.国外研究综述：
- 2001 年，美国加州大学洛杉矶分校的研究人员提出了光子储备池计算的概念，并通过实验验证了这种计算技术的可行性。
-此后，美国、英国、加拿大等国家的研究人员相继开展了光子储备池计算的研究，并取得了一系列的研究成果。
-2010 年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）启动了“光子计算”计划，旨在推动光子储备池计算技术的发展。
2.国内研究综述：
-中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学技术大学、南京大学等单位的研究人员也在光子储备池计算方面开展了研究，并取得了一定的成果。
- 2018 年，中国科学家在《科学》杂志上发表了一篇关于光子储备池计算的研究论文，引起了国内外的广泛关注。
总的来说，光子储备池计算是一种具有广阔应用前景的计算技术，国内外的研究人员在该领域取得了一定的研究成果。
但是，目前光子储备池计算技术还处于研究阶段，需要进一步的研究和发展。
硅基光电子集成全固态激光雷达光学相控阵技术的研究共3篇
硅基光电子集成全固态激光雷达光学相控阵技术的研究共3篇硅基光电子集成全固态激光雷达光学相控阵技术的研究1随着人类社会的不断发展，人们对于雷达技术的需求也越来越高。
传统的雷达技术使用的是微波信号，但是在一些特殊的环境下，如同雷雨天气等，微波信号会被干扰影响到雷达的正常工作。
为了解决这个问题，一种新型的雷达技术即光学雷达应运而生。
光学雷达的优势在于其使用高频的光信号，相对于微波信号，光波的频率更高，反应更快，传输更远，精度更高，解析度更强。
其在气象、海洋、航空航天、车载等多个领域的应用前景也极为广泛。
全固态激光雷达作为光学雷达的一种重要实现方式，具有较广的发展前景。
激光雷达的光学源是一种固态激光器。
硅基光子集成技术的发展使得它的构建更加可行，使得全固态激光雷达的制造出现了新的思路和方法。
硅基光电子集成技术采用光子集成技术和微电子技术的结合，将激光源、光电转换器、光电探测器和其他光学器件都整合在一个芯片上，实现了非常紧凑和整体化的制造方式。
而光学相控阵技术是光电子集成全固态激光雷达的核心技术之一，是利用微光学元件来控制光的相位，实现光的束缚和转向的技术。
光学相控阵实现了光的电子控制，属于纯光学理论。
相当于微波波束控制技术在光学中的延伸。
可以进行光束转向、时间延迟、光束重构及部分波前相位的矫正等。
在全固态激光雷达的采集过程中，因为物体反射的光照射到不同的探测点的光电探测器上，根据相控阵技术，可以实现将这些信号集中到一个光电探测器上进行检测，大大降低了系统中需求的光电探测器数量。
算法方面，将光的数据获取和处理与算法相结合，提高了激光雷达的测量效果，这也是使用激光雷达技术的重要原因之一。
一个重要的算法就是成像算法。
全固态激光雷达利用成像算法，通过控制激光发射阵列对目标进行空间扫描，将其瞬时得到3D重构样本点。
退而求其次，只有在目标与探测器之间存在光路时，光才无法均衡入射，形成图像。
这样就能够识别目标的轮廓和形状，更好地对目标进行识别和跟踪。
从GFP2011看硅光子学的进展
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第４ ２卷 第 ９期
２１ ０ ２年 ９月
激 光 与 红 外
Ｌ Ｅ ＡＳ Ｒ ＆ Ｉ Ｒ ＮＦ ＡＲＥ Ｄ
Ｖｏ ． １４２， ． Ｎｏ ９
Ｓ ｐｅ ｅ ，０ ２ ｅ ｔｍｂ ｒ ２ １
文 章 编 号 ：０ １５ ７ （０ ２ ０ －９ １ ５ １０ －０ ８ ２ １ ） ９０ ７ － ０
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硅基oled行业报告
硅基oled行业报告硅基OLED行业报告。
近年来，随着消费电子产品的普及和市场需求的增加，OLED（Organic Light Emitting Diode）技术作为一种新型的显示技术备受关注。
而在OLED技术中，硅基OLED技术因其在制程上的优势和对硅基材料的广泛应用而备受关注。
本报告将对硅基OLED行业进行深入分析，从技术发展、市场趋势、竞争格局等方面进行全面解读。
首先，从技术发展的角度来看，硅基OLED技术相较于传统的基于玻璃基板的OLED技术具有诸多优势。
硅基OLED技术可以利用现有的硅基材料和制程设备，降低了制造成本，同时也提高了生产效率。
此外，硅基OLED技术还可以实现柔性显示，使得其在可穿戴设备、智能手机等领域具有更广阔的应用前景。
随着硅基OLED技术的不断突破和创新，其在显示技术领域的地位将逐渐得到提升。
其次，从市场趋势的角度来看，硅基OLED技术在未来的市场中具有巨大的潜力。
随着消费电子产品的不断更新换代，对显示技术的要求也在不断提高。
而硅基OLED技术的出现，为显示技术的发展带来了新的机遇。
特别是在智能手机、平板电脑、电视等领域，硅基OLED技术将逐渐替代传统的LCD技术，成为主流的显示技术之一。
同时，硅基OLED技术的柔性显示特性也使其在可穿戴设备、汽车显示等新兴领域具有更广阔的市场空间。
最后，从竞争格局的角度来看，硅基OLED行业正处于快速发展的阶段。
目前，全球范围内已经涌现出一批在硅基OLED技术领域具有核心竞争力的企业，它们通过不断的技术创新和市场拓展，逐渐成为行业的领军者。
同时，一些传统的显示技术企业也在积极布局硅基OLED技术，试图在新一轮的技术革新中保持竞争优势。
可以预见，未来硅基OLED行业的竞争将更加激烈，企业需要不断提升自身的技术实力和市场竞争力，才能在市场中立于不败之地。
综上所述，硅基OLED行业作为新兴的显示技术领域，具有巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和市场需求的不断增加，硅基OLED技术将逐渐成为显示技术领域的主流之一。
新型硅基材料的研究进展
新型硅基材料的研究进展随着科技的不断发展和进步，各种新材料层出不穷，其中硅基材料因其优异的物理性质和化学特性，备受研究者们的青睐。
而随着技术的不断创新，新型硅基材料的研究进展也日渐丰富。
一、硅基纳米材料硅基纳米材料是一种新型的硅基材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
它主要由硅纳米结构体和有机分子通过自组装形成。
硅基纳米材料具有很高的比表面积和孔容量，这为其应用于化学吸附、药物传递和分离纯化等方向打下了坚实的基础。
另外，硅基纳米材料还具有优异的荧光性能，可以应用于生命科学领域的细胞成像和荧光标记等方面。
二、硅基量子点硅基量子点是一种新型的发光材料，其发光机制与传统的有机荧光材料和半导体材料不同。
硅基量子点发光具有优异的发光性能、稳定性和荧光量化性能，已被广泛应用于生物成像、光催化和光电器件等领域。
硅基量子点在制备过程中无需使用有害物质，具有良好的生物相容性，可以直接用于生物体内成像和药物传递等方面。
三、硅基纳米线硅基纳米线是一种新型的纳米材料，其尺寸在10nm到500nm 之间，具有高比表面积和优异的电学、光学、热学性能，已经成为当前研究的热点。
硅基纳米线可以被应用于制备高效的光电器件、储能材料和生物传感器等方面。
此外，硅基纳米线还可以被用来制备柔性电子元件和透明导电薄膜等。
四、纳米级硅晶片由于硅晶片在信息技术领域中占有重要地位，因此研究新型的硅晶片技术具有重要意义。
纳米级硅晶片材料是指具有纳米级尺寸的硅晶片，其性能和应用方向与传统的硅晶片相比具有更多的优势。
硅晶片纳米化可以提高其表面积和比表面积，使其用于生物传感器、静电容积存储器等方面有了更多的应用前景。
综上所述，新型硅基材料是一个备受关注的领域，其优异的性能和广泛的应用前景已经引起了学术圈和工业界的高度关注。
在未来的研究中，我们需要不断提升制备方法和工艺，推动硅基材料的发展和应用，为人类社会的发展做出贡献。
探析硅光学技术的原理、种类及优势
探析硅光学技术的原理、种类及优势当互联网流量在用户和数据中心之间传递时，越来越多数据通信发生在数据中心，让现有数据中心交换互联变得更加困难，成本越来越高，由此技术创新变得十分重要与紧迫。
现在有一种半导体技术——硅光子，具有市场出货量与成本成反比的优势，相比传统的光子技术，硅光器件可以满足数据中心对更低成本、更高集成、更多嵌入式功能、更高互联密度、更低功耗和可靠性的依赖。
微电子技术按照“摩尔定律”飞速发展已有五十几年了，但随着器件的特征尺寸减小到十几个纳米以下，微电子产业能否再依照“摩尔定律”前进已面临挑战。
器件的速度、功耗和散热已经成为制约微电子技术发展的瓶颈。
另一方面，基于计算机与通信网络化的信息技术也希望其功能器件和系统具有更快的处理速度、更大的数据存储容量和更高的传输速率。
仅仅利用电子作为信息载体的硅集成电路技术已经难以满足上述要求。
因此，应用“硅基光电子技术”，将微电子和光电子在硅基平台上结合起来，充分发挥微电子先进成熟的工艺技术，大规模集成带来的低廉价格，以及光子器件与系统所特有的极高带宽、超快传输速率、高抗干扰性等优势，已经成为了信息技术发展的必然和业界的普遍共识。
什么是硅光技术?硅光子是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术,用激光束代替电子信号传输数据,她是将光学与电子元件组合至一个独立的微芯片中以提升路由器和交换机线卡之间芯片与芯片之间的连接速度。
硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料(如SiGe/Si、SOI 等)，利用现有CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术，结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势，是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。
这种组合得力于半导体晶圆制造的可扩展性，因而能够降低成本。
硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成，使用。
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专题报告-1 硅基光电子学（光子学）研究概况
网络信息中心文献情报服务 2007年6月 硅基光电子学研究概况 编者按：本文介绍了硅基光电子技术的研究现状、重点研究方向、技术难点以及国内外主要研究机构的基本情况。希望能为我所学科布局的发展提供一些参考。
一、技术概述 硅基半导体是现代微电子产业的基石，但其发展已接近极限。而光电子技术则正处在高速发展阶段，现在的半导体发光器件多利用化合物材料制备，与硅微电子工艺不兼容，因此，将光子技术和微电子技术集合起来，发展硅基光电子科学和技术意义重大。近年来，硅基光电子的研究在国内外不断取得引人注目的重要突破，世界各发达国家都把硅基光电子作为长远发展目标。 硅基光电子学包括硅基光子材料、硅基光子器件和硅基光子集成三个主要方面。分别介绍如下：
1. 硅基光子材料 （1）硅基纳米发光材料 目前的研究重点是如何有效地控制硅纳米晶粒的尺寸和密度，以形成具有小尺寸和高密度的有序纳米结构。制备方法有：通过独立控制固体表面上的成核位置和成核过程实现自组织生长；在掩蔽图形衬底上的纳米结构生长；扫描探针显微术的表面纳米加工；全息光刻技术的纳米图形制备以及激光定域晶化的有序纳米阵列形成等。 （2）硅基光子晶体 光子晶体具有合成的微结构、周期性变化的折射率以及与半导体潜在电子带隙相近的光子带隙。根据能隙空间分布的特点，可以将其分为一维、二维和三维光子晶体。光子晶体的实际应用是人们所关注的焦点，而与成熟的硅工艺相结合是人们非常看好的方向，可出现全硅基光电子器件和全硅基光子器件，因此制备硅基光子晶体及其应用将是以后的研究重点。在所有光子晶体制备方法中，运用多光束干涉的全息光刻法有着许多优点：通过照射过程能够制成大体积一致的周期性结构，并能自由控制结构多次。通过控制光强、偏振方向和相位延迟，制成不同的结构。
2. 硅基光子器件 （1）硅基发光二极管 作为硅基光电子集成中的光源，硅基发光二极管（Si-LED）的实现是硅基光电子学研究中的一个主攻方向。目前的研究重点有：如何采用适宜的有源区材料，实现其高效率和高稳定度的发光；从器件实用化角度考虑，如何实现Si-LED在室温下的电致发光。研究人员已尝试了三种硅基纳米材料用于高效率Si-LED的制作，即硅纳米量子点，高纯体单晶硅和掺Er3+的硅纳米晶粒。目前报道最好的结果是韩国科学家研究的由镶嵌在SiNx膜层中的硅纳米量子点所制成的电致发光LED，室温下的外量子效率可高达1.6%。 （2）硅基激光器 目前，人们已初步提出了三种能产生光增益或受激辐射的增益介质材料，即具有高密度和小尺寸的有序硅纳米晶粒，基于内子带跃迁的硅/锗量子级联结构和具有受激喇曼散射特性的绝缘硅（SOI，Silicon-On-Insulator）光波导结构。2005年2月17日的《Nature》杂志上报道了Intel公司利用喇曼效应研制出了世界上第一台连续光全硅激光器。 （3）硅基光探测器 硅基光探测器是硅基光电子集成中的光信号接收器件，它应具有良好的光响应特性，较高的探测灵敏度，小的暗电流和宽频带等优点。由麻省工学院材料科学与工程系研制的Ge-PIN光探测器，在1310nm、1550nm、1620nm波长的响应率分别为：600mA/W、520 mA/W、100 mA/W。该探测器能够覆盖光通信整个C band和大部分L band范围，具有2.5GHz的3dB带宽，在1310nm和1550nm的性能能够和目前用于通信的商用铟镓砷（InGaAs）探测器相比拟。 （4）硅基光调制器 光调制器是利用材料折射率的变化，对传输光的相位和波长进行调制的光波导器件。由于硅材料不具有线性光电效应，所以一般硅基光调制器和光开关是基于硅的热光效应和等离子色散效应而设计的。2004年2月，Intel率先在享有很高声誉的《Nature》科学杂志上宣布他们研制成功了Gbit/s的硅光调制器。仅过了一年，Intel的研究员证实他们的光调制器的传送速率已经达到10Gbit/s。
3. 硅基光子学集成 虽然目前还没有研制出硅光电子集成芯片，但研究人员已提出了两种可供参考的集成方案：光电混合集成和单芯片集成。但硅基光子集成工艺却有着很大难度，这是因为：光子器件和电子器件的结构复杂，两者在结构设计上存在着能否相互兼容的问题；制作工艺繁杂，因而存在着各种工艺和前后工序之间能否相互兼容的问题；电互连、光互连与光耦合等问题。结构设计与制作工艺的相容性问题则是能否实现硅基光子集成的关键所在。
二、国外主要研究机构及研究状况
1. 美国哥伦比亚大学纳米光学实验室（Optical Nanostructures Laboratory） 美国哥伦比亚大学纳米光学实验室（Optical Nanostructures Laboratory）通过与产业伙伴的合作，当前正在进行高密度、高性能的光电集成电路实验。目标是利用CMOS已经成熟的技术，在同一硅片上实现多种光电功能。他们的目标是设计、制作并测试最小光学损耗的核心光子元件，并进行带宽和纳米光电器件试验。这种高性能的光电集成电路将有着特定用途。 在哥伦比亚大学，硅光子研究小组在SOI平台上进行光子学集成方面的设计、数值模拟、制造和性能分析。小组的目标是：在硅基平台上进行有源和无源光学特性的论证，例如：光的产生、控制、传播和探测。他们正从事横截面积小于0.1m2波导器件的研究。这种超小的截面将有以下好处：（1）小的截面能够提高介质的非线性响应，从而可以使用低功率的激光器；（2）这种器件能够减少光生载流子的寿命，这样，自由载流子的吸收将大大减少；（3）小的截面增加了传播的可能性。在纳米级波导制作方面研究小组将和IBM公司T.J.Watson研究中心的Vlasov和McNab两位博士合作。该小组的研究方向有：喇曼放大器、C波段波长转换器、磁光单向移动隔离器、快速低功耗热光开关、脉冲调制受激喇曼散射理论研究。
2. 加拿大国家研究院（NRC）微结构科学研究所（Institute for Microstructural Sciences
National Research Council of Canada） 利用物理和生物科学交叉的优势，NRC-IMS（加拿大国家研究院微结构科学研究所）在与产业和高校合作上处于领先地位，与未来硬件需求相关新技术（信息处理、传播、存储和显示等）的开发具有明显优势。 NRC-IMS与加拿大产业合作的战略也使他们在全球IT产业中所需新技术方面居于统治地位。NRC-IMS产业合作伙伴通过研究提高技术，通过有选择的投资技术降低产业化的风险。如果能够实现，对该机构的未来将会是很大的转变，同时也是一个很好的机遇。 该研究所光子系统研究小组主要研究混合集成光波导器件，混合物利用各种材料的优点以及很低的成本在芯片上实现全面和最佳的功能。该小组的研究方向有：波长管理系统、硅/聚合物集成器件、无源/有源集成器件、波长积分器、化学和生物化学传感器。 在先前对通信系统波导器件研究的基础上，该小组当前的研究重点是众多功能集成的系统，包括：硅/聚合物混合可变光衰减器（VOA）、阵列波导光栅（AWG）、硅/聚合物混合热光开关（TOS）、掺铒波导放大器（EDWA）、可调多波长激光源、半导体光放大器（SOA）。这些波长管理系统有着各种功能，包括：波长监测、补偿、阻挡、开关、光加入/取消、光放大、判决、光调整、光转换、再整形、再定时。 同时，该小组也研发化学、生物化学传感器，这种传感器可用来监测折射率的变化和用作波导表面材料的荧光效应。
3. 意大利特伦托（Trento）大学物理系纳米科学实验室（Nanoscience Laboratory） 意大利特伦托（Trento）大学物理系纳米科学实验室研究的领域涉及以下三个方面： （1）纳米光子学：纳米范围内的光子能够出现新现象，这些新现象能够带来新的器件。纳米晶体半导体的研究能够获得制造器件新的方法，如放大器和激光器等。利用电子束光刻能够制作成二维和三位的光子晶体。集成硅光电子重点研究光开关、调制器和光闸等。纳米晶体材料和光子晶体的结合能够开发出新的用于生物传感器和生物转换器的器件。 （2）纳米材料特性：具有新功能的材料如离子化合物或半导体重点用于能量、微电子和光电子学。在各种材料中，纳米结构的材料具有依赖结构发展的新特性。多年来，我们一直利用波动光谱学（喇曼和FT-IR）进行纳米结构合成物的实验，主要有纳米结构金属、电介质氧化物或半导体的量子点。最近的研究还涉及到碳纳米管。 （3）纳米生物技术：这个方向的主要目标是研究和试验新的纳米器件，设计要达到原子级，控制它们的三维结构掌握他们的性能。由于这些性能的奇特之处在于它们是自我调节三维结构的生物分子，纳米结构分子生物的添加，如量子点，能够获得新一级的纳米器件如纳米传感器、纳米转换器和纳米光学触发器。这项研究是跨生物化学家、材料学家和电子工程师之间的合作。我们目前正在研究基于硅的光学纳米传感器，这种传感器用于识别病原种类（病毒和DNA）和微小系统。 该实验室著名的半导体光电专家Lorenzo Pavesi教授是国际公认的硅基光电子研究方面的权威，曾在NATURE等国际著名期刊发表重要论文，组织过多次硅基光电子的国际会议。
4. Intel公司 Intel将硅光电子的研究分为三个阶段，共有六大难题，分别是：光源、光波导、光调制、光探测、低成本集成、智能化。如图下页1所示。 第一阶段是证明硅作为光学材料的能力，Intel对硅光电子的研究正是第一阶段。硅具备制作有源和无源光器件的性能，但用作有源器件时性能会有一定局限。在制成多种功能的集成光模块之前，这些性能通过研究已经得到改善和提高。最终，Intel将大部分精力投入到有源器件上来，例如：光的调整、探测、开关、调制和放大，取得了一些成绩，包括首台Gbit速率的调制器和首台连续光波硅激光器。尽管采用LiNbO3（铌酸锂）、InP（磷化铟）制成的10 Gbit/s的调制器在今天已经被广泛应用与
图1 Intel 正解决的六大问题