נקודות קוונטיות (QDs) הן מבנים בסדר גודל ננומטרי המוגבלים בכל שלושת ממדי המרחב. דוגמאות לנקודות קוונטיות הן חלקיקים כמו אלקטרונים או חורים ("חור" הוא למעשה קוואזי-חלקיק חיובי: זהו מקום ריק עם פוטנציאל להימצאות אלקטרון בו). בשל ההגבלה המרחבית של נקודות קוונטיות, אלקטרונים וחורים ממלאים רמות אנרגיה בדידות. יתר על כן, אלקטרונים ב-QDs יכולים לעבור מנהור (כלומר מעבר קוונטי דרך מחסום פוטנציאל) מנקודה אחת לשנייה. עובדה זו יוצרת תופעות של אל-איתור (מעין ניתוק של אלקטרונים מאטומים ספציפיים וריחופם סביב מולקולה) ושל יצירת תת-רמות שיש בהן עניין מדעי רב. מאפיינים קוונטים ייחודיים אלה עוררו בשנים האחרונות סקרנות מדעית וטכנולוגית רבה. מנקודת המבט היישומית, QDs מאפשרות את השימוש במכניקת הקוונטים בעולם האמיתי בטמפרטורת סביבה טבעית עבור התקנים אופטיים והתקני עיבוד מידע קוונטי ואגירת אנרגיה. באופן ספציפי, ל-QDs מוליכות למחצה יש פוטנציאל גדול עבור יישומים אופטו-אלקטרוניים. דוגמאות טובות לכך הן לייזרים וגלאים מבוססי QD. לדוגמה, דיודות פולטות אור ולייזרים הפועלים באינפרה-אדום (תחום תדרים המשמש למשל בסיבים אופטיים) שהוכנו מ-QDs מוליכות למחצה מפגינים מאפיינים טובים. אולם מספר בעיות עדיין קיימות, והסיבות העיקריות להן הן חוסר אחידות בגודל, נקודות קוונטיות גדולות מדי ותוצאים אחרים המפחיתים את החסמים הפוטנציאליים בין נקודה למצע (החומר שעליו "מצמיחים" נקודות קוונטיות). הבנה עמוקה של מנגנוני הצמיחה או הגידול של נקודות קוונטיות יכולה לעזור להפחית תופעות אלה ולשלוט בהן. המבנה האטומי, ההרכב הכימי והצורה הם הפרמטרים הבסיסיים שמאוד משפיעים על התכונות האלקטרוניות והאופטיות של QD. במחקר זה השתמשנו בשיטה שאינה הרסנית שסיפקה מידע בקנה המידה האטומי. טרם מחקרנו מעט מאוד היה ידוע על המנגנון האטומיסטי של היווצרות QD. השאלות שעניינו אותנו במחקר זה עסקו במאפיינים המבניים וההרכב המפורטים בכל שלב של תהליך "גידול" הנקודות הקוונטיות. כדי להשיג את המידע הזה פיתחנו שיטה חדשה המשתמשת באנליזת קרני רנטגן (קרני X) הידועה בשם (COBRA (Coherent Bragg Rod Analysis. המחקרים שלנו הראו כי COBRA, האנליזה המתבססת על עקיפת קרני X, יכול לספק מידע כמותי מפורט על המבנה וההרכב של נקודות קוונטיות. COBRA הציג לאחרונה מידע מבני במערכות עם נקודות קוונטיות בצפיפות גבוהה הכולל מרווח בין שכבות, תזוזות אטומיות תוך-שכבתיות ביחס למצע, הרכב כימי, ואת המבנה של שכבות פני השטח שכבה אחר שכבה עם רזולוציה של תת-אנגסטרום (אנגסטרום אחד שווה ל- 0.0000000001 מטר). שיטת COBRA קובעת את צפיפות האלקטרונים בשלושה ממדים של השכבה, פני השטח שלה והממשק שלה עם המצע. צפיפות האלקטרונים שמתקבלת מספקת את המבנה האטומי ברזולוציה מדהימה זו. מחקרנו הצליח אם כן להוכיח את יכולותיה ושימושיותה של שיטת COBRA, כפי שפירטנו במספר מאמרים שפרסמנו בנושא.