Primjena materijala baziranih na kvantnim strukturama u nanotehnologiji, a posebno u foto-osjetljivim uređajima, spada u jedno od najvažnijih područja znanstvenih istraživanja. Poznato je da poluvodičke kvantne strukture imaju jedinstvena optička i električna svojstva zbog efekata kvantnog zatočenja na nosioce naboja u njima. Stoga njihov energetski procijep ovisi o građi, obliku i veličini kvantnih struktura, te ga je moguće kontrolirano mijenjati. Efekti zatočenja su posebno jaki u jezgra/ljuska kvantnim strukturama gdje su često elektroni i šupljine prostorno separirani. Sljedeći vrlo značajan efekt je generacija višestrukih ekscitona pri pobudi jednim fotonom. Zbog njega se dobiva stupanj konverzije upadnog fotona u elektrone (kvantna efikasnost) veći od 100% za neke energije fotona. Ovaj efekt je posebno značajan za foto-osjetljive uređaje.

Osnovni cilj projekta je iskoristiti i usavršiti gore navedena svojstva foto-osjetljivih kvantnih struktura baziranih na germaniju za izradu efikasnih senzora, detektora, solarnih ćelija i uređaja za cijepanje vode. Naša dosadašnja istraživanja rezultirala su serijom takvih materijala sastavljenih od prostorno uređenih mreža Ge kvantnih struktura u raznim dielektričnim matricama. U te materijale spadaju 3D mreže od Ge, Ge/Si i Ge/metal jezgra/ljuska kvantne točake i Ge kvantne žice. Oni pokazuju energijski procijep u rasponu energija, apsorpciju u području IR od UV, vrlo jaku foto-generiranu struju, te iznimno izražen efekt generacije višestrukih ekscitona, pored vrlo zanimljive strukture. Osim toga, ove kvantne strukture su uronjene u matrice, te su vrlo stabilne i bezopasne za zdravlje.