目前,国内在光子晶体的理论研究上,已有大量的工作和很好的成果,实验方面的研究虽然起步较晚,但发展迅速,为研制光子晶体基的光电子器件打下基础。中科院着力发展光子晶体天线、光子晶体激光器、光子晶体光放大器、光子晶体波导、光子晶体光开关、光子晶体波长转换器、光子晶体路由器、超高效率发光二极管等新一代纳米光电子器件研究。由于光子晶体对光子的高性能操控,使得光子晶体在光子集成方面有巨大的应用前景,光子集成中产生光子的光子晶体激光器以及传导光子的光子晶体波导则是实现光子集成的关键器件,特别的光子如何从光子晶体激光器中被提取,同时高效率地耦合入光子晶体波导又是光子集成中的关键技术。
低微半导体光电子器件研究
随着半导体器件向微纳化和低维发展,形成具有纳米量子结构的纳米量子器件。由于纳米量子结构中的受限电子、光子呈现出许多与体材料结构中十分不同的、物理内涵十分丰富的新量子现象和效应,这也就为新原理的电子、光电子器件的发展提供了新机遇,如发展基于不同应用目标、工作于不同波段的量子阱、量子线和量子点激光器、调制器和探测器等,由于其多维的限制,产生很多独特的优越特性,如量子点激光器则有窄发射线宽、高调制频率、高温度稳定性和低阈值电流密度等,又如基于子带跃迁的量子阱和量子点的红外探测器可以有大面阵、多色和抗辐照等优势,而且与带边跃迁探测器件相结合,可以用Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体形成从紫外到远红外以致太赫兹的全(多)波段焦平面阵列,在民用和军用上都有紧迫的应用需求。