几种光电信息功能材料的研究进展

马明毅

[摘 要] 随着全球信息化的发展，各国对信息产业的重视度逐年上升，信息行业的发展，有助于加强各国的联系，促进全球化的发展。光电产业是信息产业的主导行业，使得对光电材料的研究显得越来越重要。

[关 键 词] 光电信息；功能材料；研究进展

[中图分类号] TN204 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）24-0177-01

光电功能材料作为光电信息行业发展的重要辅助材料，有不同的分类。近年来，对半导体光电材料、纳米光电材料、光折变材料的研究愈加突出，也是光电材料将来重要的突破方向。本文主要探讨这几种光电功能材料的现状。

一、光导体光电材料的研究

半导体一直是近年来研究发展的重要方向，它功能比一般光电材料齐全，用途广泛，能够实现能量的相互转换。半导体光电材料种类较多，主要有以下几种：

（一）硅材料研究

硅材料的发展主要是在生产太阳能电池以及合成半导体电路方面，对于集成电路和新能源开发做出了突出贡献。当然，目前研发的硅材料微电子技术应用于信息技术，增加了信息设备中的信息含量。其具有外形小，含量高，重量小，可靠性高的特点，相比于其他合成集成电路材料来说，充分利用原材料，发挥较大的作用，但是经证实，硅材料的单晶直径增加，容易导致硅材料密度改变，影响电路电流。由于这些问题，对于硅材料的研究还有待深入探讨。

（二）量子级联激光器材料

美国对于量子阱子的发现，带动了量子激光器的进展。量子级联激光器具有比半导体更好的优势，避免了波长的限制，已经广泛应用于光电通信方面，为人们的生活带来了极大的方便。量子级联激光器的应用技术是我国重点发展的技术，而且已经在红外线遥感技术和传感方面做出了突出贡献，将来量子级联激光器材料很有可能进入工业化程序，为我国增添技术力量。

（三）光子晶体的研究

20世纪，科学家们已经发现了光子晶体的存在，又称为光子带隙材料，是一种特别的半导体材料。光子晶体在基本构造上分为一维光子晶体、二维光子晶体和更好的三维光子晶体，其功能也随着维数的升高而提高。目前，一维、二维光子晶体已经研制成功，可以应用于各个领域，例如电子计算机的芯片中，提高计算机工作运行；利用于光纤系统等。但是，由于三维光子晶体的研制设备问题，其制作过程较为困难，据报道，有些国家已经研制成功，但是工业化发展，还有待解决。

二、纳米光电技术材料

纳米材料具有能量转换的特点，厚度极薄，具有很好的发展前景，可以广泛应用于各个领域，尤其是光通信、光电探测方面。

（一）纳米光电材料的特点

纳米材料是指粒子直径在1～100纳米之间的材料，它的光化学效应较高，比一般的光电材料的光活性好，主要是因为纳米材料通过表面量子之间有小尺寸效应、隧道效应等产生光、电、磁及化学反应，从而能实现光电材料的特性。近年来，纳米光电材料在光电技术中的应用，促进了纳米光电材料与光电技术的融合产生了纳米光电子学，为纳米通信发展提供了重要的基础保障。

（二）纳米光电材料研究應用

纳米光电子学的发展，研发了纳米光电子材料更多的应用方向，其中有纳米粉末在光电子探测器中的应用，有一维纳米材料在定向耦合器中的使用以及纳米硅薄膜的应用等。例如纳米粉末，有高光催化活性、高吸光特性、强选择性和扩散性，应用于光电探测器，使得探测器探测红外线的范围扩大。

三、光折变材料的研究进展

光折变材料，简单來说，就是能在光的直射下发生电荷效应，形成电场，然后再发生光电效应而应用的光电材料。特点是只需要小量激光即可发挥作用，其在数据存贮、光学图像处理、光放大器等领域有较好的发展。以前人们较注重无机光折变材料的研究，例如，铁电晶体、非铁电体、化合物半导体等，到上世纪末，人们对于有机光折变材料的研究越来越重视，包括有机晶体和光折变聚合物。目前，科学家研究了光折变聚合物材料的信息存储功能，发现聚合物在光信息存储中会有很好的发展前景。

世界网络的飞速发展，带动了信息行业的不断进步，其中光电子行业及光电子材料的应用尤为突出。现在我们已经进入信息时代，对于信息技术和网络的追求越来越高，简单的通信已经成为基本的要求，对于功能的多样化要求逐渐增高。各国也在加大对光电子技术的重视和发展，相信在目前已知的光电子材料的应用和将来更好的光电子材料的发现方面会有更大的突破。

参考文献：

[1]杨承勇，吴凤霞，王水庆.光电信息功能材料研究进展和应用前景[J].佛山陶瓷，2001，11（1）：9-12.

[2]王占国.半导体光电信息功能材料的研究进展[J].功能材料信息，2010（3）.