半导体量子点由于受到三维空间限制，具有量子化的分离能级，被人们称为“人工原子”。它不但揭示了许多新颖的物理内容，而且在实际应用方面也有其独特的优势，在光电器件方面，包括激光器、探测器、放大器、调制器等，在量子信息方面，包括单光子发射源、纠缠光子对、量子计算等。一般情况下自组织量子点的密度比较高，其光谱表现为半高宽为十几到几十毫电子伏的发光峰，这种非均匀展宽使得研究一些“类原子”的特性和其在量子信息方面的应用变得困难。于是，分离出单个量子点变得重要起来。在本论文中，采用共聚焦显微光谱系统成功分辨出低密度自组织生长的Ings量子点样品中的单个量子点，并研究了它的光谱性质，激子自旋动力学，单光子发射特性，主要的结果如下：　　 建立一套低温扫描共聚焦显微光谱系统。可以进行显微稳态和瞬态光谱测试、荧光强度自相关和交叉相关测试。系统的空间分辨率为1微米，时间分辨率为400皮秒，光谱分辨率为90微电子伏。　　 研究单个InAs量子点显微光谱，分辨出单、双激子，带电荷激子的发光谱线。比较单量子点和系综量子点光致发光的温度依赖关系，得出系综量子点光致发光随温度不平常变化是由载流子在量子点之间的热逃逸和再俘获造成的；而单个量子点温度依赖的光谱性质是由它本身的机制所决定。研究在生长平而内晶轴方向上的单轴应力作用下，单量子点激子发光谱线能量位置的移动，这是由单轴应力对量子点的生长方向的量子限制和其本身应力的影响造成的。观察到不同尺寸的两种量子点中的双激子束缚能分别表现为“束缚”和“反束缚”状态，用激子分子模型给出了合理的理论解释。　　 发现单量子点中性激子的两个线偏振态的激子复合发光寿命不同，说明这两个态之间存在纵向激子自旋弛豫，并且自旋弛豫率和其精细结构劈裂(FSS)的大小成线性关系，系数为8.8×10-4 ns-1μeV-1，认为这是由于形变势决定的电子、空穴—声子散射过程造成的。　　 研究了单个量子点中电子的自旋动力学，以带正电荷的三粒子激子为研究对象，随激发功率的增加和外加纵向磁场，其稳态荧光圆偏振度增大，说明增加功率和外加磁场，使量子点中核自旋的动态自旋取向增强，因而随机的核自旋的弥散对电子自旋弛豫的影响减小，其荧光偏振度增加。进行了不同激发功率和外加磁场情况下的偏振相关的时间分辨光谱测量，得到其荧光圆偏振度随时间的变化关系，发现电子自旋弛豫分为两个时间阶段，第一个阶段内电子自旋弛豫时间和第二个阶段内荧光偏振度都随功率的增加和外加磁场而增加，说明核引起的电子自旋弛豫减小。另外，当外加横向磁场时，观察到了荧光偏振度的振荡行为，通过拟合实验数据，得到电子的退相时间约为430皮秒，这可能是非共振激发造成的。研究了不同激发能量条件下荧光偏振度随温度变化关系，在准共振激发下，荧光偏振度随温度的升高到55 K没有减小；相反，在非共振激发下，荧光偏振度随温度的升高而逐渐变小。　　 量子点单光子源在量子密码通讯方面有其无可比拟的优势，在国内首次报道了低温8K下的单个InAs量子点的光泵浦脉冲单光子发射，发生频率达到10KHz，多光子发射几率为泊松光源的0.23倍。接着，把量子点嵌入弱耦合光腔中，提高发射效率，首次实现了液氮温度下，InAs量子点的电驱动连续和脉冲单光子发射，得到连续和脉冲激发条件下，零时间的二阶相关函数值分别为0.30和0.45，偏离理想单光子源是由于Hanbury-Brownand Twiss(HBT)干涉仪有限的时间相应，和一个脉冲内量子点的再激发引起的。