项目属于电子与通信技术中的半导体材料领域。异质外延是微电子和光电子元器件制造的重要基础，其绝大多数都在晶格失配状态下进行的，然而，在生长超过临界厚度后，会产生大量位错，大大降低材料和器件的性能和可靠性。抑制位错是异质外延需要解决的一个关键科学问题。该项目对该问题及异质生长中产生的量子点制作新颖器及相关的表征手段进行了深入研究，取得了多项国际上有影响的原创性成果。主要科学发现如下：1)发现了利用高点缺陷密度层的高效阻挡位错独特方法：80年代贝尔实验室认为Si空穴迁移率低是限制集成电路频率的主要障碍，提出在Si衬底上生长SiGe使得在其上的Si薄膜发生应变，以增加空穴迁移率来提高频率，以实现下一代集成电路。在Si衬底上获得低位错密度、表面平整且无应力的SiGe层就成为关键问题。贝尔实验室用组分渐变方法来制备SiGe,被当时国际上认为最成功的技术，但其主要参数不能满足器件要求。该项目于1996年提出了在Si衬底上引入低温外延生长厚度仅50nm的高点缺陷密度Si层的独特高效位错阻挡方法，发现点缺陷可以吸收位错，加速在其上面生长的SiGe的应力释放。经诸研究单位和公司评估，认为该项目的生长方法获得SiGe薄膜的关键性能远优于贝尔实验室并满足了器件要求。现在应变Si已成为集成电路的主流。文章发表次年，著名学者Kasper在评论文章中就肯定了该方法。在之后的19年中，引用没有间断过，经受了时间的检验。2)用量子点实现了单芯片白光LED:市场上用蓝光LED加上黄色荧光粉合成白光作为新一代照明。但其有显色指数差、封装工艺复杂等缺点。该发现的关键点是在蓝光LED结构中，插入了InGaN应力予置层，从而促使量子阱InGaN发生相分离，形成富In的量子点。量子点发出黄光，其与量子阱的其它部分发出的蓝光混合成白光。金属有机化合物汽相淀积发明人***教授在评论文章中肯定了该工作的新颖和发展前途。3)提出了研究薄膜表面局部应力及计算膜中位错密度的新方法：在异质外延SiGe层表面的十字网格影响集成电路的制作，该项目组首次将微区喇曼光谱扫描成象定量分析结合原子力显微镜用于研究表面十字网格，判明了起因，澄清了国际上的争论,该测量方法已成为研究表面局部应力的普遍方法；提出了利用高倾角晶面X射线衍射摇摆曲线与Φ扫描曲线宽度平均值来测量GaN外延薄膜扭转角和位错密度的方法。避免了以往繁琐的计算和模拟，得到了国际上的认同和普遍使用。发表的20篇重要论文被SCI他引652次，其中8篇代表性论文被SCI他引389次。系列丛书SEMICONDUCTORS AND SEMIMETALS和十余篇综述文章引用肯定了该项目独特位错阻挡方法，对该研究成果的原创性和科学意义给予充分肯定。科学发现点2的工作发表后，立即被Compound Semiconductor杂志进行了专栏报道，并应邀在***.杂志上发表了综述文章。
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