主要研究方向：低维压电半导体光电器件的压电（光）电子学效应（压电半导体中的力-光-电耦合效应）及微纳光电功能器件在触觉传感中的研究。在大规模纳米线阵列集成器件、超高分辨率应力传感与成像、高性能电子皮肤及人工智能等方面取得了国际领先的成果。在Nature Photonics、Nature Communications、Chemical Reviews、Advanced Materials等期刊上发表SCI论文200余篇，总引用8000余次，H因子48，其中18篇入选“ESI高被引论文”；获授权美国发明专利3项，中国专利17项。在国内外国际学术会议作邀请报告20余次，并多次作为分会主席组织纳米光电与传感的国际会议。作为负责人承担国家重点研发专项子课题，国家自然基金面上和青年项目，北京市科技创新计划，北京市自然基金重点项目，中科院院长基金等。现任国际期刊Sci. Bull.和Nanotechnology副主编等，中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事等。

通过电子手段模拟人的感知一直是人工智能领域的重大挑战，相比于发展较为成熟的几种感观（视觉、听觉、嗅觉和味觉）的微纳敏感器件仿生，触觉的仿生还是一个尚未攻克的难题。这需要高分辨率、高灵敏度、快速响应的大面积应力传感器阵列，是极具挑战的研究领域，全世界范围内掀起了研究热潮。压电光电子学效应反映的是光电子器件对应力和光的耦合响应，可将动态应力信息转换为可同步采集的光信号，避免电学测试中通道切换和仪器响应延迟，大大提高了应力成像的获取速度。因此压电光电子学效应在应力应变检测器方面有极大的应用前景，其与硅基技术的集成可望在智能电子签名、人工皮肤和人机接口等领域提供独特的应用。