วัตถุประสงค์ของวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนสำคัญคือ การศึกษาการกระบวนการปลูกกลบโครงสร้างอินเดียมอาร์เซไนด์ควอนตัมด็อตเพื่อที่ประยุกต์ที่ใช้ที่ความยาวคลื่นยาว และการศึกษาการใช้ความเครียดที่เกิดขึ้นในชั้นแกลเลียมอาร์เซไนด์รวมกับกระบวนกัดแบบอินซิตูเพื่อสร้างโครงสร้างนาโนโฮลและควอนตัมด็อตโมเลกุลวิธีวิเคราะห์ตัวอย่างชิ้นงานในการทดลองได้แก่ การวัดด้วยแรงอะตอม (Atomic ForceMicroscopy) และการวัดโฟโตลูมิเนสเซนต์ (Photoluminescence) ควอนตัมด็อตที่ศึกษานี้คือควอนตัมด็อตขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นน้อย(3-6X10('9) ด็อตต่อตารางเซนติเมตร) จากการศึกษาผลของความเครียดและความหนาของชั้นอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ที่ปลูกที่อุณหภูมิต่ำ เราพบว่าความสูงของควอนตัมด็อตลดลงอย่างรวดเร็วและมีการเปลี่ยนรูปเป็นโครงสร้างริดจ์วาลเลย์ ในช่วงแรกของการปลูกกลบควอนตัมด็อตด้วยแกลเลียมอาร์เซไนต์ และควอนตัมด็อตมีแนวโน้มที่จะคงรูปร่างเดิมไว้เมื่อปลูกกลบด้วยอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนต์ การเปลี่ยนแปลงของควอนตัมด็อตเมื่อได้รับการปลูกกลบ สามารถอธิบายได้ด้วยผลของพลังงานอิลาสติกและพลังงานพื้นผิวที่มีต่อเซอร์เฟสเคมิคอลโพเทนเชียล การเพิ่มขึ้นของพลังงานอิลาสติกและพลังงานพื้นผิวของชั้นปลูกทับจะทำให้อินเดียมอะตอมวิ่งออกจากควอนตัมด็อตไปยังพื้นผิวแกลเลียมอาร์เซไนด์ดังนั้นการปลูกทับควอนตัมด็อตทำให้เกิดการไหลออกของอินเดียมอะตอมจากควอนตัมด็อตและการที่แกลเลียมอาร์เซไนด์ที่ปลูกทับควอนตัมด็อตไม่ก่อตัวด้านบนควอนคัมด็อตทำให้ความสูงของควอนตัมด็อตลดลงอย่างรวดเร็ว และเกิดโครงสร้างริดจ์วาลเลย์ ต่อมาเราได้ประยุกต์ใช้ความเครียดที่เกิดขึ้นในชั้นแกลเลียมอาร์เซไนด์กับกระบวนการกัดแบบอินซิตูด้วยอาร์เซนิกโบรไมด์ เพื่อสร้างโครงสร้างนาโนโฮล เราพบสองย่านสำคัญที่เกิดขึ้นคือย่านที่ความเครียดในชั้นปลูกทับเป็นตัวเร่งปฏิกริยาในการกัด ซึ่งจุดกำเนิดของการเกิดโครงสร้างนาโนโฮล ส่วนย่านที่สอง เราพบว่าเมื่อเริ่มเพิ่มเวลาการกัด ความลึกของหลุมมีแนวโน้มคงที่ แต่ความกว้างของหลุมยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจากอาร์เซนิกโบรไมด์มีแนวโน้มที่จะนำอะตอมแกลเลียมที่ขอบหลุมออกไปมากกว่าอะตอมแกลเลียมที่บริเวณอื่น เมื่อเราสร้างโครงสร้างนาโนโฮลที่มีความสม่ำเสมอสูงได้แล้ว การปลูกผลึกอินเดียมอาร์เซไนด์ลงบนนาโนโฮลทำให้เกิดการก่อตัวของกลุ่มควอนตัมด็อตรอบขอบของนาโนโฮล ซึ่งเราให้ชื่อว่าควอนตัมด็อตโมเลกุล จำนวนของควอนตัมด็อตต่อโมเลกุลสามารถเพิ่มขึ้นได้จาก 2 ถึง 6 และมีการกระจายของปริมาณด็อตต่อโมเลกุลเพิ่มขึ้น เมื่อเราทำการลดอุณหภูมิแผ่นฐานลงขณะการทำปลูกอินเดียมอาร์เซไนด์เนื่องมาจากการลดลงการระยะทางดิฟฟิวส์ของอินเดียมอะตอม จากผลการทดลองเราทำการเสนอโมเดลอย่างง่ายเพื่ออธิบายการเกิดควอนตัมด็อตโมเลกุล