Главным направлением исследований в области полупроводникового материаловедения в лаборатории является изучение физико-химических проблем создания полупроводниковых материалов с заданными свойствами.
В лаборатории проводятся исследования, связанные с поиском и созданием нового поколения термоэлектрических полупроводниковых материалов, обеспечивающих повышение КПД термоэлектрических модулей, предназначенных как для термоэлектрического охлаждения, так и термоэлектрических генераторов. На основе твёрдых растворов халькогенидов висмута и сурьмы разрабатываются сплавы для каскадных охлаждающих устройств до 100 К, а также и для низкотемпературных ветвей термогенераторов. Поиск перспективных термоэлектрических материалов для ветвей термогенераторов, работающих при средних температурах, осуществляется на основе слоистых тетрадимитоподобных халькогенидов со сложными кристаллическими решетками, образующимися в системах AIVBVI – AV2BVI3.
В лаборатории успешно проводятся работы по систематизации и оценке данных по свойствам неорганических материалов, в том числе и материалов для электроники. Результатом исследований является разработка баз данных, содержащих обширную информацию о свойствах десятков тысяч неорганических веществ. Созданные, пополняемые, базы данных доступны специалистам из сети Интернет и используются для компьютерного конструирования неорганических соединений с заданными свойствами.
Исследования лаборатории поддержаны российскими (ФЦП, ГНТПР, РФФИ, РАН (программы фундаментальных исследований), Правительством Москвы и т.д.) и зарубежными (Международным научным фондом (ISF), Европейским офисом аэрокосмических исследований и разработок (EOARD), Немецким аэрокосмическим центром (DLR) и т.д.) фондами и организациями.