光电子材料与器件全国重点实验室于2024年12月经科技部批准，依托中国科学院半导体研究所建设。实验室前身为原“集成光电子学国家重点联合实验室（半导体所区）”，始建于1987年，于1991年1月正式对外开放运行。历经三十余年的发展，实验室在多项国家评估中表现优异，曾两次获评国家自然科学基金委A类实验室，并于2002年、2007年及2012年连续三次在信息领域国家重点实验室评估中荣获“优秀实验室”称号。

实验室面向光电子材料与器件科技前沿，聚焦异质异构集成、多维光电调控与多功能一体化等关键技术方向，开展前瞻性、原创性研究，致力于构建“产-学-研”深度融合的科技攻关联合体，服务国家在光通信等领域对高端光电子材料与器件的重大战略需求。

实验室汇聚了一批国家级领军人才与学术带头人，形成了一支“使命驱动、责任担当、需求导向”的国家级科研团队。现有固定人员165人，其中45岁以下青年科研人员占比近75%，高级职称人员占比约45%。团队中包括两院院士、国家高层次人才计划入选者及优秀青年人才等共24人。

实验室长期致力于光电子材料与器件前沿研究，建立了覆盖“机理—材料—芯片—器件—应用”的全链条研发体系，研究材料体系涵盖InP、GaAs、GaSb、硅基及铁电等。在半导体激光器、调制器、探测器及光子集成等关键方向，长期处于国内领先、国际先进地位。现已形成从材料外延、器件制备、芯片集成、封装测试到系统应用的自主可控技术链条，是我国光电子材料与器件领域的重要创新基地。

实验室主要研究方向：

研究方向一: 光电子材料与器件新机理

面向高性能光电子器件在超高速、大带宽、高功率、低功耗、多波段、宽温域及高可靠性等方面的需求，开展基础理论与协同设计研究。重点发展理论建模、数值仿真与智能优化设计方法，突破“光-电-热-磁”多物理场耦合调控、异质异构集成中的基础科学问题，探索材料与器件的性能极限与协同制造途径，支撑“从0到1”的原始创新。

研究方向二：光电子材料与异质异构集成技术

面向国家对光电子材料的重大需求，开展大尺寸、高质量光电子材料外延与异质异构集成技术研究，攻克材料外延中的多场调控、掺杂与应变控制等关键技术。发展异质异构集成新方法，推动光子—电子态协同调控与光电融合集成，为高性能器件与规模化集成奠定材料基础。

研究方向三：光纤通信光电子器件及集成芯片

面向光纤通信产业发展需求，突破高端光电子器件在带宽、功率、线宽与噪声等参数的协同优化瓶颈，推进多材料体系异质异构集成。开展Ⅲ-Ⅴ族、硅基等高性能光电子器件与集成技术研究，通过单片集成、异质异构集成等手段，发挥各材料体系优势，实现光电子芯片综合性能提升。依托“产-学-研”深度融合机制，加强与企业的协同创新，推动科研成果走向实用化与产业化。

研究方向四：空间激光通信光电子器件及集成芯片

面向空天地一体化网络互连需求，开展空间激光通信用多材料、多波段、多功能光电子器件及集成技术研究，攻克多功能一体化光电融合集成芯片技术难题，研制多功能融合的光电子集成芯片，提升通信速率和通信链路的“建链、稳链”能力，支撑通信、感知、定位、探测等多功能一体化片上系统集成技术发展。