宽禁带半导体在高科技产业和国防军工等领域有重大应用，被美国DARPA列为十大颠覆性高科技领域之一。沈波自1995年以来专注氮化物宽禁带半导体(又称GaN基) 材料、物理和器件研究30年，在氮化物半导体及其量子结构的大失配异质外延生长、强极化/高能带阶跃氮化物半导体二维电子气输运性质、氮化物半导体缺陷物理和缺陷控制、GaN基功率和射频电子器件、AlGaN基深紫外发光器件等方面取得了一系列具有一定国际影响的研究成果，做出了系统性和引领性贡献。

沈波先后主持和作为核心成员参加国家973计划项目，国家863计划项目，国家重点研发计划项目，国家自然科学基金重大/重点项目、重大仪器项目，教育部、北京市、广东省重大/重点项目，以及军工项目等20多项纵向科研项目，迄今发表学术论文400多篇，含第一或通讯作者论文160多篇，包括Nature Mat.、Nature Commun.、PRL、Adv. Mat.、Nano Lett.、IEDM (半导体电子器件领域国际顶尖会议) 论文30多篇，SCI他引6500多次，在国际学术会议上做邀请报告20多次，含大会邀请报告6次，编著中英文专著4部。获得/申请国家发明专利80多件，其中10多件实现了有偿转让，先后与华为、京东方、华润微电子、北方华创、广东光大集团、中国电子彩虹集团、中国电科55所/13所等开展了一系列科研合作，承担了10多向横向科研项目，部分成果实现了产业化或国防应用，产生了显著的经济和社会效益。先后获国家技术发明二等奖、国家自然科学二等奖、江苏省科技进步一等奖和教育部科技进步一等奖，以及2023年度“中国半导体十大研究进展”和2024年度“中国第三代半导体技术十大进展”。