Studiju priekšmets ir balstīts uz vispārīgās, kvantu mehānikas un lāzeru fizikas, inženierzinātņu un materiālzinātnes sasniegumiem. Lāzeru darbības princips un konstrukcijas. Lāzera starojuma un metālu un pusvadītāju mijiedarbības mehānismi: siltuma un atermiskais modeļi. Termogradienta efekts un tā izmantošana p-n pārejas veidošanai pusvadītājos un nanostruktūrās: kvantu punkti, kvantu diegi un kvantu bedri. Kvantu ierobežojumu efekts. Heterostruktūras ar lāzera starojumu izmantojot cieto šķīdumu (SiGe, CdZnTe, GaAsAl utt.) veidošana. Tajā parādīts, kā no lāzera starojuma parametriem (jaudas, kvanta enerģijas, impulsa garuma, frekvences un viļņu garuma) un materiāla īpašībām (elektrovadāmības, siltumvadāmības, optiskas absorbcijas un caurlaidības utt.) ir atkarīgs to mijiedarbības rezultāts. Mijiedarbības rezultātā viela var sasilt līdz kušanai vai līdz iztvaikošanai, ko izmanto metināšanai pirmajā gadījumā un metālu, pusvadītāju un dielektriķu urbšanai vai griešanai otrajā gadījumā.