人類科技的進步從根本上說，就是一個對各種材料性質(zhì)的理解逐步深入的過程，更進一步，這一過程還表現(xiàn)在人類可以根據(jù)自己的需要改變和控制材料的性質(zhì)。二十一世紀是信息技術廣泛普及的時代。在過去的幾十年里，對半導體技術的深入研究和廣泛應用直接推動了信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。但當前半導體的發(fā)展遭遇瓶頸問題，半導體集成電路在速度和效率的提高上受到量子效應及電子自身之間相互作用的限制，半導體器件的能力已接近極限。為了減少這些不利因素的影響，科學家們正尋求將光子代替電子作為信息的載體。光子與電子相比有幾個優(yōu)點：首先，光子比電子具有更高的傳輸速度；其次電介質(zhì)材料的帶寬比金屬的帶寬高得多，例如光導纖維帶寬的數(shù)量級在GHz，而普通電話線的帶寬在KHz。因此，光子單位時間傳導信息量要比電子大得多，而且光子之間相互作用影響小，因而能量損耗小。所以光子技術則是突破這些限制的有效手段之一，不過傳統(tǒng)的光學器件與電子集成器件相比，要笨重成千上萬倍。如果光學器件也能像電子器件一樣集成化，那么光電集成線路就將使信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)生巨大變革。解決這個問題的關鍵，在于開發(fā)和研究一種新型的人工材料——光子晶體。它將成為二十一世紀潛力的新型材料。 半導體的第三代突破很可能就在光子晶體這條路上。