1. 超越照明光谱的材料与器件
研究高 Al 组分短波长与高 In 组分长波长材料与器件，解决 Al 原子迁移慢、In 原子难以并入等生长动力学问题，发展宽禁带半导体材料高效掺杂新技术，掌握大失配材料体系应力调控及缺陷调控方法，阐明强极性异质材料中的载流子输运复合机理，实现高效率深紫外 LED、红绿蓝 Micro-LED 芯片、原子吸收窄线宽蓝绿光激光器等超越照明光谱的器件。
2. 超越照明集成应用前沿交叉研究
面向节能环保、新型显示、生命健康、国防安全等国家重大需求，基于超越照明光谱的材料与器件，开发多光谱 LED 集成光源、超高分辨 Micro-LED 阵列、异质异构集成技术，实现高效率、集成化光生物光源系统、紫外杀菌消毒设备、Micro-LED 智能车灯、全彩 Micro-LED 近眼显示系统、日盲紫外通信系统。
3. 宽禁带半导体构效关系测试与标准
探索新型宽禁带半导体材料原子尺度新奇物性及机制测量表征新方法，开发宽禁带半导体器件与工艺多场耦合测试技术与仪器，研究高温、高过载以及强辐照等极端环境下宽禁带半导体微结构、器件/系统可靠性测试方法与失效机理，形成日盲紫外通信、导航定位、医疗健康等领域典型应用及相关标准。