[1]微纳敏感器件制造及先进传感技术研究：针对微纳气敏传感技术领域提出的高灵敏度、低检测限、快速探测、高选择性等关键问题，开展微纳气敏传感器的功能结构设计、传感性能调控、器件结构优化、增敏机制分析、传感系统集成、信息获取等研究工作，致力于新型微纳薄膜材料与传感器件及系统的研究和开发，探索微纳传感材料与器件构建的新原理、新工艺和新方法，有针对性的面向环境监测、工业安全、民生健康等领域发展一系列高性能微纳传感器及检测装置，并推进微纳传感器在物联网、安全环保、工业生产和食品安全等领域的应用。
[2]微纳检测技术与电气设备绝缘状态监测：电气设备绝缘状态监测技术是近年来发展十分迅速又跨多学科的新兴技术领域。气体组分分析是电气设备绝缘状态监测、状态检修和故障诊断的重要依据。电气设备局部放电分解组分、浓度及产气速率与故障类型具有较强的关联性。快速检测气体组分并实现故障的精确预测成为电气设备绝缘监测中亟待解决和突破的关键技术难题。重点围绕高压电气设备局部放电分解组分气体的在线实时检测与智能分析，状态参数监测与传感技术、局部放电组分气敏传感器研制、传感信息获取与信号处理、模式识别与故障智能诊断、电气设备状态维修与安全运行评估等研究，推动电气绝缘监测技术发展与坚强智能电网建设。
[3]智能传感器微系统与多源信息融合处理：面向复杂背景下多组分气体识别与监测、重点污染源气体排放监测、水环境中重金属离子以及有机污染物监测、痕量有机磷农药残留检测等问题，涉及多组分或多物质的同时检测与交叉敏感影响因素，探索微纳传感器特异性设计与传感器阵列集成制造，开展微纳传感器阵列的多维信号处理以及多源数据智能融合方法研究，探索有效的阵列信号特征提取与模式识别方法，实现高效高精度的可靠检测，开发以高性能专用集成电路为核心的嵌入式微系统，从电路设计、物理实现、可靠性等多方面深入研究高稳定性微系统设计理论和方法。将半导体工艺、人工智能、嵌入式微系统进行有机融合，推动新型高性能检测仪器和装置的研发。
[4]微纳功能器件集成与柔性智能感知技术:以柔性传感技术、光电传感技术、射频传感技术、电化学传感技术、阵列传感技术及无线传感物联技术为主体进行低功耗、集成化、无线化、高精度微纳智能感知技术研发，以及相关压电、光电、热电、介电、摩擦等电学功能材料器件制备及机理研究，旨在研发应用于人工智能、智慧医疗、智慧环保、智慧家居等高精度集成化传感系统及自驱动传感系统。