现任北京大学信息学院“博雅”特聘教授、电子学系主任、纳米器件物理与化学教育部重点实验室主任,湘潭大学湖南先进传感与信息技术创新研究院院长 ,政协北京市第十三届委员,国际晶体学联合会电子晶体学委员会主席,中国电子显微镜学会、中国晶体学会、中国真空学会副理事长,北京纳米科技产业创新联盟技术委员会副主任。主要研究领域为电子显微学和碳基电子学。在电子显微学领域,发展了可以精确处理一般材料体系反射和透射电子衍射、弹性和非弹性电子散射的理论框架;建立了确定材料结构所需的重要参数库。在碳基电子学领域,发展形成了整套碳基CMOS集成电路无掺杂制备新技术。采用不同功函数的金属作为电极,实现了碳管理想的欧姆接触,解决了制备性能超越硅基晶体管的碳管CMOS晶体管这一世界难题;利用钇可与碳纳米结构形成完美浸润,获得了高质量的超薄氧化钇栅介质层。在此基础上,首次制备出性能接近理论极限、栅长仅5纳米的碳管晶体管,综合性能超过硅基器件十余倍。
基于纳米材料的高性能电子;光电子器件的制备;器件物理;纳米集成电路的实现和系统集成;纳米器件在化学、生物传感及能源方面的应用