1. 新型低维材料的基础研究（包括二维原子晶体，一维纳米线和零维量子点的基本物理性质）。
2. 多种二维半导体材料的晶圆级可控生长及生长动力学研究
3. 晶圆级二维半导体（主要为MoS2, WS2, MoTe2等TMD材料）的分立器件工艺和验证性集成电路工艺。
4. 二维半导体器件建模、电路仿真设计。
5. 基于晶圆级二维半导体材料的IC，包括逻辑，存储和射频等电路。
6. 基于晶圆级二维半导体材料的室温红外探测器研究。
7. 二维材料的柔性电子学研究以及在生物医药，可穿戴设备中的应用。