电子、激子和声子等量子态在固体中的行为早已被人们所熟知.然而,当体系的尺寸只有纳米量级的时候,已有的固体理论常常不能适用,需要新的低维物理理论的建立.我们系统研究了低维体系限域量子态(包括电子、激子和声子)的行为对环境、应力、压力及光的响应和性质的调控.较早认识到低维体系之显著的表面-体积比对量子态性质调控之有效性,系统地揭示了低维体系的一系列由表面和应力决定的新颖性质,证明了低维体系的表面和应力效应同量子限域效应同等重要.本文概述了如下五个方面的结果:(1)一种使用应力效应调控电子能带结构的方法和(2)一种使用表面效应调控电子能带结构的方法(这两个方法都可将低维体系能带从间接能隙调控至直接能隙能带结构);(3)一种低维体系表面掺杂方法(该方法将在低维体系掺杂中取代传统方法);(4)量子点表面诱导的光致异构现象;(5)基于表面自催化半导体低维结构的形成机理.希望我们的研究工作有助于促进低维体系在光电子、纳电子、环境、能源、生物和医学等领域的应用.