半导体器件所需外延材料经历了从体材料、量子阱到量子点材料三个台阶的发展过程，每前进一个台阶，器件性能要提高一个以上数量级。体材料和量子阱材料器件已经在诸如CPU、LED、数码相机等大规模产业化，产生了上万亿的产值。但是，量子点器件依然停留在实验室。传统量子点的制备有两种技术：自组织生长和常规定位生长。（1）自组织生长：自组织量子点不引入缺陷。但是，是随机和不可控的。（2）常规定位生长：纳米图形化衬底外延生长的量子点是可控的。但是，图形化处理使得量子点充满了缺陷。未见有成功的器件报道。这些缺点，很难通过技术进步来克服，二者优点不能共存。这些缺点是目前量子点技术产业化应用不可逾越的瓶颈。我们通过将直写激光干涉纳米图形化（DLINP）实时、原位地与半导体材料常规外延技术—分子束外延（MBE）结合起来，设计、制备了国际上首个DLINP-MBE工程化样机，成功生长1D、2D长程有序、可控、无缺陷的量子点阵列。解决了半导体外延量子点“低缺陷密度”与“可控”不可兼得的问题。该成果国际上尚无相关报道。该技术已经获得中国（ZL 2011 1 0224270.7、ZL 2011 1 0178877.6）和美国（US 8,969,185 B2）发明专利授权和PCT保护（PCT/CN2012/078013），欧盟和日本的发明专利申请正在审理中。有望解决量子点技术产业化应用的瓶颈，使得该技术生长的量子点能够实现产业化应用。该研究将在纳米电子器件、单光子器件、单电子器件、量子通讯和量子计算、高转换率多激子太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。