超晶格，是由不同材料的薄層交替組成的單晶材料，這些薄層的厚度一般在幾納米到幾十納米之間，不同薄層交替生長，按照周期重復(fù)排列，簡單來講，超晶格是一種特定形式的層狀復(fù)合材料。由于是多種材料層疊構(gòu)成，超晶格具有普通材料所沒有的特殊性能，在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景。
超晶格概念于20世紀(jì)70年代在美國被提出，在半導(dǎo)體物理領(lǐng)域具有里程碑意義，80年代以來直至今日，一直保持著較高的研究熱度。按照異質(zhì)結(jié)類型來劃分，超晶格可以分為第一類超晶格、第二類超晶格、第三類超晶格三大類型，主要是以導(dǎo)帶、價帶產(chǎn)生方式，以及帶隙能否調(diào)整來區(qū)分。按照成分與性質(zhì)來劃分，超晶格可以分為摻雜超晶格、組分超晶格、多維超晶格、應(yīng)變超晶格等。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2021-2025年超晶格行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示，超晶格具有兩個重要作用，一是，由于超晶格是由不同材料層疊構(gòu)成，應(yīng)用在半導(dǎo)體領(lǐng)域，利用改變晶格中物質(zhì)的數(shù)量可以調(diào)節(jié)材料的導(dǎo)電率；二是，由于使用多種材料，超晶格的每層材料具有不同的導(dǎo)電性，這意味著超晶格可以在不同頻率上工作。總的來看，超晶格具有導(dǎo)電率可調(diào)節(jié)、頻率適應(yīng)范圍寬、響應(yīng)速度快、可應(yīng)用范圍廣等特點，因此其研究受到關(guān)注。
鈣鈦礦是一種晶體結(jié)構(gòu)材料，鈣鈦礦的納米立方體與其他材料的納米球相結(jié)合時，獲得的納米結(jié)構(gòu)均可以形成超晶格。鈣鈦礦具有優(yōu)異的吸光性、電磁性、電催化性等性能，系列產(chǎn)品中既有導(dǎo)體、半導(dǎo)體，也有絕緣體，在太陽能電池領(lǐng)域可以替代晶體硅使用，制造的電池具有光電轉(zhuǎn)化效率高的優(yōu)點，符合太陽能電池發(fā)展趨勢，未來市場潛力大。
新思界
行業(yè)分析人士表示，我國超晶格相關(guān)研究成果不斷增多。2022年1月，復(fù)旦大學(xué)科學(xué)家以碳包覆Fe3O4納米立方超晶格為前驅(qū)體，通過空間限域拓?fù)浠瘜W(xué)轉(zhuǎn)化策略制備出2D FeP納米框架超晶格，產(chǎn)品具有獨特特性，且此轉(zhuǎn)化策略可用于制備其它超晶格。同月，廈門大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)科學(xué)家合作，開發(fā)出一種簡便的超晶格合成二維釕多層納米片的濕化學(xué)方法，對增強電催化有顯著作用。
從產(chǎn)業(yè)化發(fā)展來看，我國超晶格光電器件已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。高德紅外掌握自主可控的二類超晶格探測器研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)，擁有一條8英寸0.5微米的二類超晶格（T2SL）制冷紅外探測器生產(chǎn)線，產(chǎn)品主要供應(yīng)軍事領(lǐng)域需求，可用于地面戰(zhàn)車火控系統(tǒng)、高端武器瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、空地攻擊等方面。整體來看，未來我國超晶格行業(yè)發(fā)展前景良好。
