在信息技術的各個領域中，以半導體材料為基礎制作的各種各樣的器件，在人們的生活中幾乎無所不及，不斷地改變著人們的生活方式、思維方式，提高了人們的生活質量，促進了人類社會的文明進步。它們可用作信息傳輸，信息存儲，信息探測，激光與光學顯示，各種控制等等。半導體照明是一種基于半導體發光二極管新型光源的固態照明，是21世紀最具發展前景的高技術領域之一，已經成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍。固態照明是一種新型的照明技術，它具有電光轉換效率高、體積小、壽命長、安全低電壓、節能、環保等優點。發展固態照明產業可以大規模節約能源，對有效地保護環境，有利于實現我國的可持續發展具有重大的戰略意義。從長遠來看，新材料的開發是重中之重。發光材料因其優越的物理性能、必需的重要應用及遠大的發展前景而在材料行業中備受關注。

　　GaN是一種寬禁帶半導體(Eg=3.4ev),自由激子束縛能為25mev,具有寬的直接帶隙,Ⅲ族氮化物半導體InN、GaN和AlN的能帶都是直接躍遷型,在性質上相互接近,它們的三元合金的帶隙可以從1.9eV連續變化到6.2eV，這相應于覆蓋光譜中整個可見光及遠紫外光范圍.實際上還沒有一種其他材料體系具有如此寬的和連續可調的直接帶隙.GaN是優良的光電子材料，可以實現從紅外到紫外全可見光范圍的光發射和紅、黃、藍三原色具備的全光固體顯示,強的原子鍵,高的熱導率和強的抗輻射能力，其光躍遷幾率比間接帶隙的高一個數量級.GaN具有較高的電離度,在Ⅲ-V的化合物中是最高的(0.5或0.43).在大氣壓下,GaN一般是六方纖鋅礦結構.它的一個原胞中有4個原子,原子體積大約為GaAS的一半.GaN是極穩定的化合物，又是堅硬的高熔點材料，熔點約為1700。

　　目前,GaN基藍綠光發光二極管己商品化,GaN基LD也有商品出售，最大輸出功率為0.5W.GaNLED的應用非常普遍，在交通信號燈里、彩色視頻廣告牌上、甚至閃光燈里都可能會見到它的身影。GaNLED的成功不僅僅引發了光電行業中的革命。它還幫助人們投入更多的資金和注意力來發展大功率高頻率GaN晶體管。以GaN基半導體材料為基礎所發展起來的固態白光照明技術有希望發展成為未來照明的主題技術，根據已有發展計劃，有能在2020年前取代白紙等和白熾燈，比較固態照明技術對節環保、改善照明等具有重要意義，并將會形成500億美元產值的巨大新興產業。但在目前的技術水平下,獲得一定尺寸和厚度的實用化的GaN體單晶十分困難，并且價格昂貴．GaN單晶至今未形成大規模商品化,缺乏合適的襯底材料,藍寶石也不是理想的襯底材料,其次是突破p型摻雜優化,目前實現的Mg摻雜工藝復雜,設備昂貴,難以操作.這些問題影響了GaN電子器件和光電器件的進一步研究開發,是國內外爭相研究的焦點問題.目前的主流制作GaN結晶方法是MOCVD法.因此，尋找和選擇最適合的GaN的襯底材料一直是國際研究的主要熱點之一．專家們預計，GaN基LED及功率晶體管、藍色激光器，一旦在襯底等關鍵技術領域取得突破，其產業化進程將會長驅直入。

　　ZnO是一種優良的多功能材料．作為壓電材料的ZnO壓敏陶瓷，因其優良的非線性導電特性、大電流和高能量承受能力等優點而被廣泛應用于抑制電力系統雷過電壓和操作過電壓，抑制電磁脈沖和噪音，防止靜電放電等方面.ZnO單晶在可見光透過率達到90%,在室溫下(或低溫下)ZnO及納米ZnO光致發光譜(PL)普遍存在2個較寬的發光帶,在520nm附近的寬綠色發光帶和在380nm附近一系列施主束縛激子峰的紫色發光帶。

綠色發光帶有時也存在豐富的結構.關于綠色發光帶一般被認為是雜質或缺陷態(O空缺、Zn填隙)的發光,但是相關機理還有待進一步研究.報道目前常在制備時添加一些有效物質,通過不同制備方法和條件處理,使ZnO表面吸附或包裹上一層“外衣”,以改善其無規則的表面層,鈍化表面以減少缺陷及懸鍵,可有效提高其可見光或紫外發射強度(達一個量級以上),通常,ZnO表面有吸附物質(如反應副產品,溶劑分子,溶解的氣體等),使其表面產生大量缺陷態及懸鍵,淬滅光發射,影響ZnO的光學、電學等方面的性質,因此這種處理能有效改善ZnO的表面態.自室溫下激光激發ZnO納米微晶膜觀測到紫外激光發射行為以來。

ZnO的激光發射一直是研究的熱點,ZnO的藍帶,特別是近紫外激光發射特征,以及相當高的激子結合能(60meV)和增益系數(300cm-1),使其成為重要而優異的藍、紫外半導體激光材料.ZnO作為透明電極和窗口材料而被用于太陽能電池，且因其輻射損傷小，特別適合在太空中使用。此外，ZnO還是制造聲表面波(體波)器件的理想材料.ZnO是一致熔融化合物，熔點高達2248K．并且在高溫下ZnO的揮發性很強，到1773K就會發生嚴重的升華現象，因此晶體的生長較為困難。

　　SiC作為第三代寬禁帶半導體的典型代表,無論是單晶襯底質量、導電的外延層和高質量的介質絕緣膜和器件工藝等方面,都比較成熟或有可以借鑒的SiC器件工藝作參考,由此可以預測在未來的寬禁帶半導體器件中,SiC將擔任主角,獨霸功率和微電子器件市場.我國在SiC單晶和基片研究方面落后國外5到8年的時間.山東大學晶體材料國家重