Развит метаморфный подход, позволяющий создавать методом молекулярно-пучковой эпитаксии эффективные источники излучения среднего ИК диапазона (λ = 2.6—4.5 мкм) [1] и гетероструктуры с высокой подвижностью электронов в двумерном канале In^0.75Ga^0.25As (μ~ 1.7*105 см₂/(В∙с) при T = 1.3 K) [2] на подложках GaAs, рассогласованных по параметру решётки с активной областью структур более, чем на 5%. Разработаны эффективные методы снижения плотности протяжённых дефектов в активной области гетероструктур InSb/InAs/In(Ga,Al)As/GaAs до значений ≤ 107 см_-2, заключающиеся в использовании оригинального метаморфного буферного слоя (МБС) InxAl^1-xAs с корневым профилем изменения состава, а также в обеспечении баланса упругих механических напряжений в волноводных и квантоворазмерных слоях [1]. Методами численного моделирования получены распределения дислокаций несоответствия и упругих напряжений вдоль направления роста МБС InAlAs с различными градиентами состава (ступенчатым, линейным, корневым), наблюдавшиеся ранее экспериментально [3]. На подложках GaAs реализованы первые прототипы метаморфных светодиодных гетероструктур InSb/InAs/In(Ga,Al)As, излучающие в диапазоне 3.1—3.8 мкм со значением внутренней квантовой эффективности 5% при 300К, а также лазерные гетероструктуры, демонстрирующие стимулированное излучение на длине волны 2.86 мкм при 60 К.