半导体纳米结构材料在技术上有着重要的应用价值。本申请将结构建模、遗传算法全局搜索、第一原理计算和分子动力学模拟等有机结合，作为一个整体来系统研究Wurtzite型半导体材料在小尺寸和低维度下结构转化，如AlN、GaN、InP、GaAs等III-V族半导体，ZnO、ZnS、CdS等II-VI族半导体和SiC等IV族半导体。研究原子种类、表面状态等对纳米结构的量子特性的影响。研究纳米结构的表面钝化和结构重组对其结构、稳定性和电子特性的影响。深入理解低维度、小尺寸Wurtzite半导体结构的量子限域效应和表面效应，为改变实验条件控制纳米材料的结构、生长和性能提供理论依据。从整体上深入理解和认识Wurtzite结构演化和物性差异的内在因素，探索调节Wurtzite半导体能隙的途径，包括合金固溶体、共轴纳米电缆、双轴复合纳米线和纳米条带等，设计基于Wurtzite型化合物纳米复合结构的新型量子线。