微电子学与固态电子学是现代信息技术的内核与支柱。本学科主要研究内容：（1）信息光电子学和光通讯。（2）超高速微电子学和高速通讯技术。（3）功率半导体器件和功率集成电路。（4）半导体器件可靠性物理。（5）现代集成模块与系统集成技术。
研究方向简介：
信息光电子学和光通讯
研究内容：具有全新物理思想和创新性器件结构的高效半导体激光器、高效高亮度发光管和新型中远红外探测器，研究光通讯、光电信号、图象处理，研究光电探测、控制等激光、发光、红外光电子信息技术和应用系统。本方向有项目博士后流动站。
超高速微电子学和高速通信技术
本方向主要研究具有全新物理思想和结构的异质结超高频（高速）器件及超高频（高速）电路，特别是超高频低噪声SiGe/SiHBT、IC和光通讯、移动通讯、高速计算相关的电路和通讯应用系统，具有极重要科学价值和极广阔的应用前景。
功率半导体器件与功率集成电路
本方向包括两方面研究内容：电力电子器件与灵巧功率集成电路研究以及微波功率半导体器件与微波集成电路研究。分别简介如下：
电力电子器件与灵巧功率集成电路研究的根本用途是进行电能的变换与控制，它的应用已渗透到通讯、机电一体化等各个领域。本室在从事处于国际前沿地位的研究工作，提出了不少具有国际创新思想的新的器件结构和工作原理，如：新结构的超高速双极功率开关管、新结构超低损耗IGBT、新结构高速集成电路等。
微波功率半导体器件与微波集成电路研究是微波通讯、雷达、各种军事电子对抗等微波设备与系统的心脏。本研究室正在从事着具有国际创新结构的新器件及集成电路的研究。
半导体器件可靠性
本方向从事微电子器件可靠性物理的研究（各种类型的分立半导体器件、集成电路和模块）。可靠性被列为四大共性技术之一，是目前国际上最为活跃的研究和发展的一个领域。目前的研究方向主要包括四个方向：
VLSI/ULSI互连技术及可靠性的研究：随着电路的高密度化、高速化，互连技术已成为VLSI/ULSI继续向前发展的一个瓶颈。本研究室在此领域处于国际前沿的研究工作。
高速微电子器件及MMIC的可靠性研究：主要研究GaAs基和Si/SiGeHBT高速器件、MMIC的可靠性及评价技术。
GaN宽带隙半导体器件的可靠性及评价技术：重点研究宽带隙半导体材料、器件及相关的可靠性问题。
半导体热测量，热失效分析和热设计：主要研究各种功率半导体器件、集成电路和光电子器件，各种热测量技术（nm级区域），热失效分析及热设计，本研究室在这一领域处于国际前沿地位的研究工作。
现代集成模块与系统集成技术
本方向包含两方面研究内容。其一是研究以IGBT（绝缘栅双极晶体管）和MCM（多芯片组件）为代表的现代集成模块及组件：模块和组件工作原理、设计及制作方法，封装热应力设计，应用与可靠性，系统测试方法和模拟设计；其二是研究半定制ASIC设计和现代系统集成技术。