硅是最重要的微電子材料，它具有很好的電子特性和易加工特性。但硅的光學特性遠不如其電子特性，因此在制造發光二極管和半導體激光器件時，通常采用較昂貴的砷化鎵或磷化銦材料，而不是廉價的硅。最近，德國科學家在研制硅發光器件方面取得了新進展，有望利用廉價硅材料生產發光二極管和半導體激光器件。
 
　　硅材料的光學特性比大部分半導體材料要復雜，通常情況下硅器件獲得的外界能量轉化為熱，而不會發光。幾年前科學家發現，硅材料在納米晶格狀態下也能發光。德國累斯頓羅森道夫研究中心的物理學家曼弗雷德?海姆領導的研究小組根據這一原理，對硅材料的晶格結構進行了改變，使其適應電子自由運動，改善了硅材料的光學特性。
 
　　利用改進后的硅材料，海姆研究小組成功地開發出能夠在紅、藍和紫色光譜范圍內發光的硅器件，發光的波長還能通過電流強弱來進行調節。科學家設想利用硅材料還能開發出雙色光學器件和硅基材料的彩色顯示器，利用硅光學器件，未來可以大大降低光電開關線路的生產成本。