本書涉及的GaN等六種半導體材料是當前半導體材料領域研究的熱點,因此,稱它們?yōu)橄冗M半導體材料,對它們開展深入研究具有重大科學意義和應用價值。以GaN為首的氮化物和碳化硅作為寬帶半導體材料可用來制作短波長發(fā)光器件和高溫下工作的電子器件。有人把它們與Si和GaAs相比,分別稱Si為第一代,GaAs為第二代半導體材料,而把它們稱為第三代半導體材料,可見其重要性。當前利用GaN基材料制作近紫外、藍色、綠色發(fā)光二極管已經產業(yè)化,制作的激光器也達到實用化水平。特別應指出它們還是“半導體照明工程”的首選材料,如果這一工程得以實現,將引起人類生活發(fā)生重大變革。Si和Ge都是間接帶隙元素半導體,利用它們很難制作出高效率的發(fā)光器件,但它們的合金SiGe卻有可能實現光學直接躍遷。盡管由SiGe合金熔體很難拉制出組成均勻的單晶,然而隨著“能帶工程”的發(fā)展,可以用Si單晶片作為襯底,用外延的方法生長應變的或弛豫的SiGe/Si材料。這種Si基半導體材料是非常重要的微電子集成電路和光電子集成電路材料,在SiGe上做良好的發(fā)光器件,利用成熟的硅集成技術在襯底上制作集成電路,兩者結合起來形成光電集成電路。雖然現在還沒有實現這一目標,但已經取得相當大的進展,利用這種材料制作的HBT已經應用到無線通信系統(tǒng)中。