随着社会的飞速发展以及信息化时代的到来，材料和能源对于科技的进步是愈发重要，半导体材料是信息技术的支柱，也是新型能源开发和利用的基础。

锗是人们最开始对半导体材料的应用，当时硅锗材料是半导体材料中最主要的部分，这就是第一代半导体材料，在当时引发了整个信息产业的飞跃。

此后，化合物半导体材料（主要是砷化镓等）显示出巨大的优越性能，这被称为第二代半导体材料，半导体材料得到飞速发展。

而以氮化物，SiC和ZnO等宽禁带半导体称为第三代半导体材料，由于它们的卓越的发光性能开始占据重要地位。

宽禁带半导体中最早开发出来的是SiC，虽然研究SiC的技术已经很成熟了，但是由于以SiC为材料的发光二极管的发光效率比较低，得不到广泛的应用。

[1] 随后出现的是氮化物，主要是GaN，凭借着特别的优势加上p型掺杂的问题已经解决[2],基的材料发展及其迅速,开发出高发射强度的发光二极管系列[3]。

但是有很多因素限制了GaN的应用[4]，比如GaN薄膜生长难度较高，生长温度也高，适宜的衬底材料也较少，设备昂贵等，这些因素导致生产成本很高。

ZnO是继GaN之后出现的又一种短波长宽禁带半导体，而且具备多功能应用[5]。

其主要优点是在室温条件下，自由激子的束缚能高达60meV，与GaN（24meV）相比，更适合于短波长发光二极管的制造和光的探测器件的材料。

在1996年，中国和日本的科学家研究并实现了了ZnO薄膜在室温下的光泵浦近紫外激光发射[7,8]。