Forskningen är centrerad kring halvledarmaterial och halvledarfysik. Med epitaxi framställs halvledarmaterial med atomär kontroll, atomlager för atomlager. Processteknologi för nanometerstrukturering användes för att realisera 2-, 1- och 0-dimensionella kvantstrukturer. Med olika undersökningsmetoder (mikroskopiska, optiska och elektriska) studeras materialens fysikaliska egenskaper, speciellt relaterat till deras elektronstruktur, samt deras potential för framtida elektroniktillämpningar. Avdelningen är involverad i koordineringen av NanoLund, Lunds universitets centrum for nanovetenskap, som är ett tvärvetenskapligt forskningscenter inom vilket ett tjugotal forskningsavdelningar samt flera industrier samverkar kring forskning och tillämpningar för nanometerstrukturer. Dessutom koordinerar avdelningen ett antal EU projekt.