在国家973 计划项目和国家自然科学基金项目等支持下，面向国家在通信、信息与能源等领域重大需求，在诺贝尔奖获得者阿尔费罗夫指导下，对低维结构与硅基集成光子学开展了系统的研究工作，在异质异维复合等新型半导体低维结构、新型纳异质结构光子学器件、基于腔点结构的量子调控新机制、低阈值硅基Ⅲ-Ⅴ族激光器等方面取得若干突破，特别是提出了分数维度晶体电子态系与弥散能态半导体物理学原创性理论，解决了若干重要的前沿科学问题，取得了相关光电子器件性能提升专利成果，并进而提出了拓展乃至变革现有基础物理学理论的“弥聚子论”。