锑化物半导体材料在红外制导、海洋监测、深空探索等领域具有重要应用前景，随着锑化物多元素复杂低维材料分子束外延技术的不断进步，国际上锑化物半导体相关的材料与光电器件技术创新发展十分迅速，美、日、德等发达国家竞相开展研究，广为人们瞩目。
在国家973计划、国家自然科学基金委重大项目等支持下，中国科学院半导体研究所牛智川研究员团队深入研究锑化物半导体材料的基础物理、异质结低维材料外延生长和光电器件的制备技术等，突破了锑化物量子阱激光器的刻蚀与钝化等核心工艺技术。在此基础上，研究团队创新设计金属光栅侧向耦合分布反馈（LC-DFB）结构，成功实现了2μm波段高性能单模激光器，边模抑制比达到53dB，是目前同类器件的最高值；而且输出功率达到40mW，是目前同类器件的3倍以上。在锑化物量子阱大功率激光器方面， FP腔量子阱大功率激光器单管和巴条组件分别实现1.62瓦和16瓦的室温连续输出功率，综合性能达到国际一流水平并突破国外高端激光器进口限制性能的规定条款。
该成果引起国际学术界和产业界广泛关注，《化合物半导体》杂志评价“该单模激光器开创性提升边模抑制比，为天基卫星载LIDAR系统和气体检测系统提供了有竞争力的光源器件”。该研究成果攻克了短波红外激光器领域关键技术，在危险气体检测、环境监测、医疗与激光加工等诸多高新技术产业具有非常广阔的应用价值。