1. 柔性与可拉伸电子（器件与电路集成）
1.1 碳纳米管薄膜晶体管制备与优化
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随着晶体管的尺寸不断减少，硅基场效应晶体管出现不可避免的短沟道效应，已无法顺应摩尔定律的发展。碳纳米管作为特殊的一维材料，且其具有高的电子和空穴迁移率，可实现弹道运输的短沟道高迁移率的电子器件，成为延续摩尔定律的热门材料。本项目主要在于制备高性能高迁移率的碳纳米管薄膜晶体管，并将其运用到逻辑电路，柔性显示以及生物检测中去。
1.2 CNT/IGZO混合薄膜晶体管
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目前，金属氧化物半导体薄膜晶体管引起人们的广泛关注，尤其是a-IGZO薄膜晶体管。金属氧化物薄膜晶体管具有比较高的光透过率，并且相对于非晶硅薄膜晶体管，具有更高的载流子迁移率。然而其载流子迁移率相对于多晶硅薄膜晶体管而言，还是较低，依然无法满足未来高性能显示应用。为了提高金属氧化物薄膜晶体管载流子的迁移率，研究者根据碳纳米管优良的机械性能和电学性能，将碳纳米管和金属氧化物结合起来，形成混合物薄膜晶体管。但是目前大家采用的都是溶液法的制作工艺，与目前工业生产a-IGZO薄膜晶体管的工艺不兼容。我们目前的工作主要集中在利用溅射的方法来制作CNT/IGZO混合薄膜晶体管，并研究碳纳米管提升IGZO薄膜晶体管载流子迁移率的作用机理。
1.3 柔性衬底上的高速碳纳米管场效应管制备
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利用定向生长的半导体性单壁碳纳米管作为有源区、钛（金、钯）等浸润性好的金属作为源漏电极，根据碳纳米管与金属接触的电学特性，对后续器件的制备流程进行改良，优化金属-碳纳米管异质结的电阻特性，从而提高器件的迁移率。将定向生长好的碳管运用金转印的工艺转移到柔性衬底PEN上，并在PEN上进行后续的器件制备（源漏电极、栅介质、栅电极），实现柔性衬底上的碳纳米管场效应管。
1.4 纳米发电机
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摩擦电发电机是一种新型的微型发电机，它能依靠摩擦点电势的充电泵效应，能把极其微小的机械能转化为电能。其制造工艺简单，成本低廉，同时还具有极好的耐久性和可加工性，可轻松融入其他产品的设计当中。结用碳纳米管的高长径比，大的生长密度及较好的柔性等优点，来增强发电效率或拓宽其应用是具有一定价值的研究方向。我们目前的工作主要集中在碳纳米管的竖直转移及其在纳米摩擦电发电机相关应用上的研究。
1.5 柔性TFT
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全透明高性能的柔性碳纳米管薄膜晶体管在在柔性显示中具有广阔的潜在应用价值。为制备高透明度的柔性器件，我们目前已通过采用柔性材料PEN作为衬底，以成熟的透明电极ITO材料作为器件的漏、源、栅电极，并采用均匀的碳管米管网络作为沟道材料，实现了透明度高达91.1%，且电学性能优良的柔性碳纳米管薄膜晶体管。
1.6 基于TFT的细胞检测
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碳纳米管作为理想的一维中空材料，比表面积大。该一维材料仅含碳原子，每个碳原子均分步在材料表面，并且碳原子大小与生物检测中常用的DNA等大小匹配，因此，碳纳米管在生物检测中的应用引起广泛的兴趣和关注。我们已成功利用以碳纳米管作为沟道材料的碳纳米管薄膜晶体管，实现了对5-hmC DNA简易、灵敏且快速的检测，并用实验鼠的各个组织所含的5-hmC的含量不同进行验证和浓度检测，得到了稳定的浓度变化曲线。其中5-hmC DNA是第五种碱基，在人类遗传学中起到重要作用。