重点发展12寸先进节点大硅片核心材料，突破多种卡脖子关键技术和前沿技术，实现自主可控与量产应用。针对卡脖子瓶颈，重点发展12寸28-14nm节点逻辑芯片用大硅片衬底和存储芯片用近完美单晶NPS；针对产业技术升级，重点发展12寸10-7nm节点逻辑芯片用大硅片和下一代3D NAND存储芯片用大硅片和12寸SOI晶圆制造用基础衬底；针对产业未来，发展12寸5-3nm节点大硅片技术。实验室承担的主要研究内容包括：多物理场耦合晶体生长模拟仿真技术，材料综合性能测试表征技术，缺陷形成与演化机理研究...

重点发展12寸SOI晶圆关键技术，实现国际并跑，推动材料在卫星KFS、5G/6G通信、硅光子以及光电集成等战略产业中的应用。针对中美竞争，发展FDSOI晶圆，规避EUV光刻机限制，差异化竞争高性能芯片制造；针对成熟节点超越摩尔战略，研发硅基光子芯片、MEMS/MEOMS、射频器件、功率器件用SOI晶圆；针对空间抗辐射芯片战略需求，发展等级的抗辐射SOI晶圆。实验室承担的研究内容包括：FDSOI, RFSOI, Power-SOI等制备技术，界面物理研究与界面工程技术，载能离子与硅作用机理与智能剥离技术等。

针对后摩尔时代应用需求多元化发展趋势，研发多种针对特定应用的异质集成功能化衬底。针对5G/6G通信应用需求，重点发展硅基GaN射频芯片用晶圆材料以及高频滤波器用POI晶圆材料；针对大数据、海量存储等应用对新一代存储技术的发展需求，重点针对3D PCRAM、存算一体、近存计算等应用发展基于自主知识产权的相变存储异质晶圆材料；针对高能率计算对超导集成电路的发展需求，重点发展Nb、NbN基SIS、SNS、SFS异质集成衬底材料。

重点突破高纯度纳米磨料和电子级抛光液、晶圆图形化光掩膜材料、耐高温超薄晶圆临时键合材料等晶圆加工工艺材料和封装材料，为12寸衬底材料晶圆和芯片晶圆加工提供材料支撑和核心技术解决方案。实验室技术转化的纳米磨料和电子级抛光液产品已经成功进入多家芯片制造量产线。共建单位中科院深圳先进技术研究院研发的第一代薄晶圆加工临时键合材料打破美国长期垄断，实现在高性能服务器芯片大规模商用，占领全国70%市场，居国内领先地位。芯片级底部填充胶（Underfill）完成5轮芯片验证，位居全国前列...

针对集成电路未来发展，重点研发晶圆级低维新材料和先进互联材料等；发展跨尺度多物理场材料计算技术和集成电路材料基因组实验技术，探索人工智能在材料研发中的应用，探索原位材料生长和高精度微结构、电子结构表征技术，通过理论和实验的结合，大幅度提高材料研发效率，降低材料研发成本。