1.半导体材料在非热力学平衡条件下的表面生长机理和物相转变，过渡层设计、掺杂、能带调控、晶格缺陷和量子限制效应等因素对材料晶体结构、电学、光学等性质的影响；

2.宽禁带半导体功率器件和薄膜晶体管的制备及性能研究、肖特基势垒高度与接触电极之间的关系、半导体材料中多数载流子和少数载流子寿命对击穿电压、恢复时间的影响；

3.光电子器件的制备及性能研究、半导体异质结界面处载流子的复合和传输动力学、光生载流子在电场中的渡越行为、表面态/缺陷态对光生载流子寿命的影响、金属表面等离激元与半导体之间的共振耦合、半导体微腔中光与物质的相互作用和激射动力学；

4.新型信息功能材料与器件、非晶态和晶态氧化物纳米结构的晶格对称性演变、异质结/肖特基结界面处离子和缺陷的扩散行为、磁电耦合的界面离子重构和阻变效应、能带工程与铁电隧道结；

5.反物质、暗物质。