量子點(diǎn)激光器的性能與量子階激光器或量于線激光器相比，具有更低的閡值電流密度，更高的特征溫度和更高的增益等優(yōu)越特性。這主要由于在量子點(diǎn)材料（又稱零維材料）中，載流子在三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上受到限制，載流于態(tài)密度與能量關(guān)系為6函數(shù)，因而具有許多獨(dú)特的物理性質(zhì)，如量子效應(yīng)、量子隧穿、非線性光學(xué)等，極大地改善了材料的性能。因此，不但在基礎(chǔ)物理研究方面意義重大，而且在新型量子器件等方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。目前，零維材料結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用為國(guó)際上最前沿的研究領(lǐng)域之一，仍處于探索階段。90年代初，利用MBE和MOCVD技術(shù)，通過(guò)Stranski—Krastanow（S—K）模式生長(zhǎng)In（Ga）As/GaAs自組裝量子點(diǎn)等零維半導(dǎo)體材料有了突破性的進(jìn)展，生長(zhǎng)出品格較完整，尺寸較均勻，且密度和發(fā)射率較高的InAs量子點(diǎn)，并于1994年制備出近紅外波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)激光器。目前國(guó)際上已有一些實(shí)驗(yàn)室制備了In（Gs）As/GnAs量子點(diǎn)激光器。

　　對(duì)于量子點(diǎn)激光器理論研究，中國(guó)已處于世界最領(lǐng)先地位。2011年10月21日，華工科技聘任國(guó)際納米專(zhuān)家王肇中為公司首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)量子點(diǎn)激光器中試研發(fā)。計(jì)劃投資6000多萬(wàn)元為王肇中建試驗(yàn)室，目前已投資3000多萬(wàn)元。華工科技副總裁楊肖表示，“這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家只處于中試階段，華工科技站在了世界技術(shù)前沿?！?/p>

　　同時(shí)美國(guó)官員還表示，中國(guó)超強(qiáng)功率的固態(tài)激光器技術(shù)也是世界一流，激光束可在3千公里距離獲得每平方厘米35K焦耳能量密度，這比攻擊導(dǎo)彈破壞力高出近1個(gè)數(shù)量級(jí)，有效殺傷力超過(guò)3萬(wàn)公里。

　　半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料是一種人工設(shè)計(jì)、制造的新型半導(dǎo)體材料，載流子在三個(gè)空間方向上的運(yùn)動(dòng)都受到約束，具有很強(qiáng)的三維量子限制效應(yīng)，體現(xiàn)出明顯的量子隧穿、量子干涉、庫(kù)侖阻塞、非線性光學(xué)等效應(yīng)，是新一代固態(tài)量子器件的物理基礎(chǔ)，在納米電子學(xué)、光電子學(xué)和新一代超大規(guī)模集成電路等方面有極重要的應(yīng)用前景。

　　量子點(diǎn)激光器（QDLD）具有分立的態(tài)密度函數(shù)，因此有著比傳統(tǒng)的量子阱激光器（QWLD）更加優(yōu)越的性能，如超低閾值電流密度（￡2A/cm2，比QWLD低一個(gè)量級(jí)以上）、超高閾值電流溫度穩(wěn)定性、超高微分增益（比QWLD高一個(gè)量級(jí)以上）、極高的調(diào)制帶寬和在直流電流調(diào)制下無(wú)波長(zhǎng)漂移工作、對(duì)襯底缺陷不敏感等。這些特性將使半導(dǎo)體激光器的性能有一個(gè)大的飛躍，有力地推動(dòng)激光物理學(xué)科的發(fā)展，開(kāi)辟半導(dǎo)體激光器制造的新方向，并有可能成為21世紀(jì)光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱之一。

　　980nm量子點(diǎn)激光器可廣泛應(yīng)用于大功率光纖放大泵浦源、激光手術(shù)刀、材料加工和防偽檢測(cè)等領(lǐng)域；1.3 mm、1.55mm和可見(jiàn)光的單模量子點(diǎn)激光器在大容量光纖通信，高速光計(jì)算、光互聯(lián)和信息處理等許多方面都有極其重要的應(yīng)用前景。量子點(diǎn)激光器已成為目前國(guó)際上前沿研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)方向之一。

　　該項(xiàng)目在自組織量子點(diǎn)、量子線材料的可控生長(zhǎng)和器件應(yīng)用方面取得了多項(xiàng)突破性進(jìn)展：