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应变自组装方法生长的量子点存在尺寸均匀性不高、分布随机等缺点，而一些器件对量子点的分布具有特殊的要求，如量子元胞自动机、单电子晶体管、单电子存储器等纳米电子学发展的重要器件要求量子点生长在特定的位置。同时在半导体激光器等器件的发展中，量子点材料的优越性还没有得到充分的发挥，主要原因之一就是由于量子点的尺寸均匀性不够高、分布随机。因此，量子点的定位、有序、可控生长成为一个迫切需要解决的问题，也是目前低维半导体材料研究的一个热点。
本论文工作对GaAs基InAs量子点的定位、有序生长进行了研究。通过电子束曝光方法制备纳米尺度的图形化衬底和模板，以及引入应变超晶格缓冲层的方法，生长出位置可控、排列有序的量子点阵列，并对其结构特性进行了研究。获得的主要结果如下：
(一)采用纳米尺度的图形化衬底与自组织生长相结合的办法，在GaAs(001)衬底上实现了InAs量子点的定位生长。
在一维条形的图形化衬底上，通过生长较厚的GaAs缓冲层和略低于临界厚度的InAs，得到了沿沟槽呈有序排列的单排InAs量子点。通过InGaAs应变层的引入，使量子点选择性地成核在条形台面的顶部，其中在台顶边缘处的量子点有序性较高。在二维孔阵的图形化衬底上，生长的InAs量子点集中在圆孔图形的边缘附近，呈环状排列。
(二)在以二氧化硅为掩膜的图形化衬底模板上定位生长出GaAs纳米结构。GaAs岛定位生长在掩膜开出的图形窗口中。较低的生长速度和较高的生长温度能使Ga原子在掩膜窗口中充分迁移，形成与掩膜窗口形貌相同的GaAs岛。还发现衬底在脱氧除气的过程中会出现Ga原子的脱附，并且这种脱附在深度和宽度方向上同时扩展。
(三)在GaAs(001)平面衬底上利用InGaAs/GaAs应变超晶格缓冲层的应力调制作用生长出有序分布的量子点团簇和量子点列阵。
通过调节超晶格的应力耦合强度、引入生长停顿和低As压生长等方法，使超晶格中的应力场各向异性分布加强；在垂直方向上应变层之间的耦合作用以及平面方向上In原子迁移的各向异性共同作用下，形成沿[1-10]方向拉长的InGaAs/GaAs脊形结构。在这种缓冲层上生长InAs纳米结构，得到了沿[1-10]方向呈链状有序排列的量子点列阵。通过控制InAs的沉积量，能调节列阵中的量子点呈单排或双排分布。
通过增强InGaAs/GaAs超晶格的应力耦合强度，得到了较均匀、有序分布的InGaAs岛。在这种应力场的作用下，InAs量子点聚集生长在InGaAs岛的上方，形成有序分布的量子点团簇。通过控制InAs的沉积量以及As压等生长参数，能够控制每个团簇中所包含的InAs量子点数目。