반도체소자연구실은 유/무기반도체와 나노물질 복합체의 기계적, 전기적 특성을 이용하여, 차세대 센서 소자 및 에너지 저장 장치 개발 연구를 진행하고 있다. 나노구조를 기반으로 한 고감도의 광, 바이오, 화학센서, 금속산화물을 이용한 고출력 슈퍼커패시터 에너지 저장장치, 페브로스카이트 기반의 고에너지 변환 효율 태양전지 연구를 수행하고 있으며, 또한 반도체 산업 및 의료 분야에 응용되어 비접촉비파괴 불량검사, 의료용 진단 영상 구현이 가능한 테라헤르츠 기술 기반의 분광시스템을 개발 중에 있다.