（复旦大学应用表面物理国家重点实验室）

物理学在20世纪的自然科学发展中起过带头作用，在今天以及下一个世纪，它将仍然是一门作常活跃和充满生机的学科。

物理学的研究领域非常广阔。有一类适以认识自然为目的的非常基础的研究，或将它称作为“纯粹物理（Pure Physics）”，如探索宇宙起源和发展的天体物理、研究基本粒子奥秘的粒子物理学等。为了建立大统一理论、超弦理论、寻找夸克等，需要配备超导超级对撞机、哈勃望远镜、月球和行星探测器等等，这些大科学尽管有着极其深刻和长远的意义，但耗资巨大，不是发展中国家所能负担的。

另一类物理学研究则与经济发展有着极其密切的联系，可以称之为“应用物理（Applied Physics）”，凝聚态物理是其中最大的一个分支。从这一学科中所诞生的新思想、新概念和新的实验方法，往往是其他一些学科，如材料科学、信息科学等等革新的源泉。不仅在许多发达国家，即使在发展中国家和亚洲新兴工业国家，都把凝聚态物理放在物理学中优先发展的领域来考虑。

凝聚态物理在过去的半个世纪中，对人类生活影响最大的莫过于它对信息技术的推动作用。从40年代末晶体管的发明，到50年代半导体集成电路和60年代半导体激光器的出现等等，这些带有里程碑性质的成就都是和凝聚态物理的研究分不开的。可以说凝聚态物理是微电子学和光电子学这两门学科的基础。今后这两门学科的发展也缺少不了凝聚态物理的支撑。

微电子器件和光电子器件是信息电子学的两大支柱，它们的发展是信息技术和产业的主要动力。反过来，信息时代也对微电子学和光电子学提出愈来愈迫切的要求。能否在微电子学和光电子器件方面取得新的突破，将成为未来信息技术发展的一个制约因素。

微电子学和光电子学正面临着一个转折点。就微电子器件来说，超大规模集成技术已达到了器件的线条尺寸为0.35微米的生产水平和0.18微米的研究水平，并正朝着0.07微米的指标前进。但这种发展趋势在未来10年左右将会走到尽头。因为基于经典的电动力学和统计力学的常规微电子器件很快会达到其物理极限。在深亚微米和纳米尺度上，量子效应起支配地位。单电子效应和电子波的相干效应成为新一代微电子器件的基础，单电子晶体管、电子波器件、共振隧穿晶体管、量子点存贮器（纳米存贮器）阵列等将使新型微电子器件的速度、功耗、成本等跃上前所未有的水平。人们认为：单电子器件将是人类在制造节能器件方面所能达到的终点，人们已在谈论着未来的“量子集成技术”。

另一方面，对光电子器件来说，半导体激光器的发展已跨过了p-n结、双异质结、量子阱、微腔、面发射的阶段，正朝着量子点激光器及其阵列方向走去。半导体激光器的工作波长正逐渐扩展到中、远红外波段和紫外、X射线波段。所有这些器件都将是基于量子器件。此外，将微电子器件与光电子器件集成在同一芯片上的光电子集成，特别是硅基光电子集成，也可以期待在下一世纪初问世。

另外，近年来兴起的磁电子学研究，有可能成为继微电子学和光电子学之后信息电子学的又一支柱。

量子电子器件在不远的将来会成为半导体器件研究的主流。这些器件所依据的全新原理都是建筑在凝聚态物理（尤其是半导体物理）的基础之上的。但是它们要成为实用器件，还有相当长的一段路要走，其中包括对它的物理、材料、器件原理、设计和制造等方面的大量基础研究和基础性工作。

半导体工业在上海有良好的基础，生产水平在国内一直居于前列，特别是华虹0.5微米生产线建立后，上海微电子工业将迈入国际90年代初水平。今后，除了要有在技术上升级换代——向0.35微米以下发展的近期目标外，还应当有为下一世纪的新型量？电子器件及其集成作理论和技术贮备的远期目标，这方面的基础研究必须先行一步，走在前面。

上海的高校和研究所在凝聚态物理的某一些研究领域具有一定的基础，如表面物理、红外物理、半导体物理等在国内居领先地位，在国际上也有一定的影响和知名度。有好几个国家重点实验室（如复旦大学应用表面物理、上海冶金所的信息功能材料、上海技物所的红外物理等）具有实力，包括良好的研究梯队和后备力量，达到国际上90年代水平的实验装备，在凝聚态物理与量子电子器件相关的理论和实验研究方面已经作出一部分达到国际先进水平的工作。如能加强统一的组织领导，做好规划，增加投入力度，开展国际合作交流，可望经过几年到十几年的努力，使上海在这一跨世纪的研究领域中在国际上争得一席之地。