本学科依托电子科学与技术一级学科，学科专业瞄准微电子技术未来发展方向，针对集成电路、光通信与光信息领域的发展需求，开展一些特色鲜明的创新性研究，内容涉及半导体与光电子器件、射频微波集成电路、专用集成电路、片上系统等，研究相关基础理论和器件的仿真、设计与应用。

主要研究方向分为集成电路设计理论、专用集成电路设计、射频微波集成电路设计与应用、光电子器件等方面。内容包括以下几个方面。

1.集成电路设计理论与方法研究，包括异步电路设计理论研究，混合电路和超深亚微米集成电路建模，低电压、低功耗新型BiCMOS集成电路设计与应用。

2.射频、微波及超高速电路的理论和应用研究，包括移动通信及无线接入系统用射频集成电路的设计。片上无源器件的研究，主要包括对传输线、耦合线、电感、巴伦及变压器等无源器件的建模、设计和应用。

3.专用集成电路设计的研究，包括用于物联网、各种信号检测的传感器芯片设计，生物芯片和微机电芯片的设计与应用。

4.光电子器件研究与应用。对光电半导体器件的模型与理论进行研究，设计开发具有自主知识产权的光-电、电-光转换电路和单片光电集成电路。将光子晶体的等效负折射概念应用于光子晶体光纤研究，探索等效负折射光子晶体光纤的放大特性。探索具有自主知识产权的适用于密集波分复用光通信的等效负折射率光子晶体光纤光波放大器。

5.片上可编程系统（SOPC）的设计与应用。基于SOPC的设计方法对超大规模集成电路进行设计和验证，设计和开发具有自主知识产权的IP核，基于现场可编程芯片（FPGA）的嵌入式系统开发与应用。

6.纳米金属电子和光学特性研究。对贵金属纳米颗粒的电子和光学特性进行研究。将纳米贵金属颗粒应用于环境检测、化学测量和生物传感。