В области создания полупроводниковых наногетероструктур СПбАУ РАН им. Ж. И. Алферова занимает лидирующие позиции на фронтире мировой науки. За последние несколько лет разработаны и активно исследуются новые А3В5 полупроводниковые материалы для лазерных гетероструктур, солнечных элементов, фотоприемников и фотодетекторов различных спектральных диапазонов (от УФ до ИК), светодиодных структур, в том числе в гибком исполнении. Ведутся работы по развитию микрофлюидики и «лабораторий-на-чипе» (в том числе «органов-на-чипе»), созданию твердотельных нанопоровых мембран для исследования одиночных белков и биологических объектов, разработке биосенсоров и электродных интерфейсов к биологическим объектам, созданию новых лекарственных препаратов. Отдельные направления исследований связано с приборостроением, в частности разрабатывается оборудование для проведения безмасковой лазерной литографии, а также многоканальные контроллеры давлений жидкости.
Наличие коллектива высококвалифицированных научных кадров с высокой долей молодых ученых и уникального парка специализированного научного оборудования являются основой, чтобы стать центром исследований и разработок мирового уровня для проведения фундаментальных и прикладных исследований и их последующей коммерциализации. Функционирование уникального комплекса чистых помещений площадью обеспечено современной линейкой технологического и диагностического оборудования, включая 6 установок молекулярно-пучковой эпитаксии, комплексом оборудования для постростовой обработки синтезируемых структур.
Общий объем финансирования научных исследований и разработок в 2024 году превысил 300 млн.руб., включая финансирование в рамках государственного задания по науке (более 185 млн. руб.), грантов Российского научного фонда и других научных фондов (более 60 млн. руб.), заказы индустриальных партнеров (около 19 млн. руб.). В проводимых разработках участвуют не только аспиранты и студенты, но и школьники лицея «Физико-техническая школа».
Научные исследования проводятся в кооперации с различными университетами и учреждениями Российской академии наук, что в том числе подтверждается совместными публикациями в научных изданиях: Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, университет ИТМО, Санкт-Петербургский государственный университет, Институт аналитического приборостроения РАН, Высшая школа экономики, Московский физико-технический институт, Сколковский институт науки и технологий (Сколтех), институт химической физики имени Н. Н. Семёнова РАН, институт спектроскопии РАН, институт вычислительного моделирования СО РАН, институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН, институт физики микроструктур РАН, НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ, институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, институт эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН, федеральный центр мозга и нейротехнологий ФМБА РФ.
