Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής εντοπίζεται στην ολοκληρωμένη μελέτη των χαμηλοδιάστατων ημιαγωγικών ετεροδομών III-V ως προς την μορφολογία τους, την κρυσταλλική τους δομή, τα πεδία παραμόρφωσης και την χημική τους σύσταση. Για τον σκοπό αυτό μελετήθηκαν QDs ανεπτυγμένες σε υπόστρωμα GaAs, για χρήση σε εφαρμογές διατάξεων νανοφωτονικής και κβαντικής κρυπτογραφίας, και NWs ανεπτυγμένα σε υπόστρωμα Si για ενεργειακή χρήση σε προηγμένης γενιάς φωτοβολταϊκά στοιχεία. Συγκεκριμένα, οι κβαντικές τελείες αφορούν τόσο επιφανειακές όσο και εσωτερικές QDs ινδίου-αρσενικού (InAs) ανεπτυγμένες σύμφωνα με τον μηχανισμό στοιβάδων και νησίδων (Stranski-Krastanow) σε υπόστρωμα γαλλίου-αρσενικού (GaAs) (211)Β, ενώ τα νανονήματα αφορούν NWs γαλλίου-αρσενικού (GaAs), καθώς και NWs πυρήνα/φλοιού GaAs/ (In,Al)GaAs ανεπτυγμένα σε υποστρώματα πυριτίου (Si) (111). Όλες οι νανοδομές έχουν αναπτυχθεί με Επιταξία Μοριακών Δεσμών (Molecular Beam Epitaxy, MBE). Η ανάλυση της μορφολογίας, του δομικού και στοιχειακού χαρακτηρισμού πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τεχνικές Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Διέλευσης (Transmission Electron Microscopy, ΤΕΜ) και υψηλής διακριτικής ικανότητας ΤΕΜ (High-Resolution ΤΕΜ, ΗRΤΕΜ). Ταυτόχρονα, η ανάλυση της παραμόρφωσης στη νανοκλίμακα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας την απεικονιστική πειραματική μέθοδο της Γεωμετρικής Ανάλυσης Φάσης (Geometric Phase Analysis, GPA), αντλώντας λεπτομερή πειραματικά δομικά στοιχεία των υπό μελέτη συστημάτων σε νανοσκοπικό και ατομικό επίπεδο, από παρατηρήσεις ΗRTEM. Στην ετεροεπιταξιακή ανάπτυξη η κατανομή των ελαστικών πεδίων τάσεων και παραμορφώσεων, καθώς και η χημική τους σύσταση έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις οποτοηλεκτρονικές τους ιδιότητες. Για τον σκοπό αυτό, ακολούθησαν υπολογισμοί-προσομοιώσεις των πεδίων τάσης-παραμόρφωσης και η αποτύπωση τους σε δυο ή/και τρεις διαστάσεις (2D – 3D) με την υπολογιστική μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων (Finite Elements Method, FEM). Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν συμπληρωματικές παρατηρήσεις ΤΕΜ Σάρωσης (Scanning TEM, STEM) και in-situ Φασματοσκοπίας Ενεργειακού Διασκορπισμού Ακτίνων-Χ (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, EDS) για τον μορφολογικό χαρακτηρισμό και τον τοπικό προσδιορισμό της χημικής σύστασης των NWs πυρήνα/φλοιού, αντίστοιχα.