1.纳米半导体材料

低维材料具有许多新奇的物理特性，在发展新型器件、微/纳光电集成、高灵敏传感器等方面有潜在应用。我们采用多种方法合成纳米半导体材料，研究其相关物理特性。

2.微/纳电子、光电子器件

研制基于半导体纳米线（带）的新型高性能微/纳电子器件（肖特基二极管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、金属-半导体场效应晶体管、 反相器、存储器、及逻辑电路等）。研制基于半导体纳米线（带）的新型高性能微/纳光电器件（发光器件、光伏器件、光探测器等）。探索这些器件在柔性透明器件、高灵敏传感器方面的应用。

3.石墨烯材料制备及器件应用

采用化学气相沉积方法生长大面积高质量单层、双层石墨烯；研究石墨烯新颖的物理性质；研制基于石墨烯的新型高性能纳电子、纳光电子器件。

4.过渡金属硫属化合物（TMDs ）材料及器件应用

二维TMDs 材料(例如：MoS2)是最近几年出现的新型材料。这类材料具有新颖的谷电子学和谷光子学特性。我们采用多种方法制备高质量TMDs材料；搭建微区电学光学测量系统对其物理特性进行研究；探索这类材料欧姆接触、肖特基接触电极的制备，并对该材料进行可控操纵，进而制备新型量子器件。