长期在金刚石薄膜等低维超硬功能材料、宽禁带半导体材料与器件、纳米碳材料制备及其光电性能、计算材料学等方面开展工作。发展了有别于单晶硅掺杂理论体系的高迁移率n型纳米金刚石薄膜的掺杂新方法，获得具有整流特性的纳米金刚石薄膜基pn结原型器件；首次实现含有少于3个SiV 色心的纳米金刚石的制备，发展了提高纳米金刚石SiV发光强度的普适性方法；发明多种三元过渡层，在不锈钢表面制备附着力良好的金刚石薄膜；开展金刚石表面终止态和二维碳基材料的理论计算，解释实验现象，获得若干稳定的二维碳基材料新结构。发表SCI论文80余篇，以第一发明人授权发明专利24项，其中PCT国际专利1项。