东京大学荒川泰彦教授(Y. Arakawa)在1982年提出量子点结构的概念,在1994年柏林工业大学 D. Bimberg 教授和俄罗斯loffe 物理技术研究所 N. N. Ledentsov团队首次利用 MBE 成长 Al0.3Ga0.7As/In0.5Ga0.5As/Al0.3Ga0.7As双异质接面结构,其中In0.5Ga0.5As因为应变导致形成岛状的量子点结构,所制作的边射型雷射可以在液态氮冷却下电激发光操作,而且在50~120K 温度范围内特性温度T0可以高达350K,显示该雷射二极体阈值电流值不大会随着温度变化,因为量子点发光频谱已经不再单纯由材料能隙所决定,而是受到量子点尺寸大小造成的载子局限效应量化能阶所主导,这个高温度稳定性对于长波长半导体雷射相当重要,特别是在远距离光纤通讯光收发模组主动光源应用。随后InGaAs或InAs量子点成长在砷化镓基板制作红外光半导体雷射陆续被报导。
在2000年时美国空军技术学院J.A. Lott 与俄罗斯 loffe 物理技术研究所 N. N.Ledentsov和柏林工业大学 D. Bimberg 教授团队合作共同发表 InAs/In0.15Ga0.85As(5nm)的量子点发光层面射型雷射,可以在20°C下脉冲电激发光操作,发光波长为1.3μm。该结构利用固态源分子束磊晶(solid-source MBE)直接成长在n 型掺杂砷化镓基板上,上下 DBR 分别由5.5对和7对AlAs/GaAs所组成,在稍后制程中被氧化为 A1Ox/GaAs介电质/ 半导体混成式 DBR 以获得高反射率。发光层与 DBR之间分别被上下两层1λ厚的 GaAs间隔层(spacer)隔开,由于上下 DBR氧化后形成 AlOx 无法导通电流,因此注入电流就必须透过紧邻活性层的这两层间隔层及金属电极来达成。发光层基本上是由2.5倍单层原子层(monolayer)厚度的 InAs以及覆盖在其上的5nm 厚 In0.15Ga0.85As形成量子井包覆量子点结构(dot-in-well) 中间再以25nm