：1) 二維材料的光學性質；2）石墨烯光電子學；3) 各種小量子系統的光學性質研究。

博士，研究員，博士生導師。于1996年在北京大學物理系獲得理學學士學位，2001年在中科院半導體研究所獲得理學博士學位。2001-2003年在德國慕尼黑技術大學肖特基研究所做博士后研究。2006-2007年獲英國皇家學會資助訪問英國劍橋大學工程系。2015年至今為中國科學院大學崗位教授。
一直從事碳納米材料以及半導體低維材料的光學和電學性質研究，他和他的合作者取得了以下代表性成果：（1）系統研究了單層和多層石墨烯的晶格振動光譜，實驗確定了重摻雜石墨烯的費米能級，首先觀察到多層石墨烯的層間耦合振動模，探測了多層石墨烯異質結的界面耦合強度，并將研究推廣到其它二維異質結。（2）系統研究了碳納米管及其相關材料的色散性拉曼振動模，為雙共振拉曼散射理論的建立提供了數項重要實驗基礎。（3）全面總結拉曼光譜表征Ge/Si量子點體系的應力模型，被廣泛采用。（4）實驗發現福斯特激子相互作用為半導體納米管束內激子能量傳遞的主要機制，實驗觀測到GaNAs合金E+能級的光致發光譜并提出E+能級新模型。（5）開發了基于單光柵光譜儀的超低波數拉曼光譜測試技術，相關科研成果被稱為低波數拉曼測試的世界紀錄，并被儀器廠商產品宣傳資料多次采用。至今在Nat. Mater., Chem. Soc. Rev., Nat. Commun., Phys. Rev. Lett., J. Am. Chem. Soc., ACS Nano和Nano Lett.等學術刊物上發表論文一百八十余篇。所發表論文被SCI引用9000余次，SCI引用大于100次的論文23篇，SCI引用大于50次的論文41篇。多篇學術論文被國內外學術專著和綜述性文章多次引用,并為四本英文專輯或專著發表英文章節，翻譯出版一本專輯《碳材料的拉曼光譜－從碳納米管到金剛石》，編輯出版一本英文著作《Raman spectroscopy of two-dimensional materials》。在國內外學術會議上做大會報告和邀請邀請報告100余次。
于2002年獲中科院院長獎學金特別獎，2003年獲全國百篇優秀博士學位論文, 2005年入選北京市科技新星計劃,2007年獲得第四屆徐敘瑢發光學優秀青年論文一等獎，2008年年獲盧嘉錫青年人才獎，2011年入選中科院青年創新促進會會員，2012年度獲國家杰出青年科學基金,2015年獲黃昆固體物理與半導體物理研究獎并入選科技部中青年科技創新領軍人才，2017年入選第三批國家“萬人計劃”科技創新領軍人才，并獲得首屆Dayawati Rastogi Lecture Award。2018年入選科睿唯安高被引科學家。現為現為中國物理學會理事、中國物理學會光散射專業委員會主任委員、中科院半導體所學位委員會主任、中國物理學會秋季物理年會組委會委員、中國物理學會表面與界面物理專業委員會委員、中科院半導體所學術委員會委員、國際拉曼光譜學大會(ICORS)國際執委會委員和國際電工委員會TC113國際專家、《Semiconductor Science and Technology》、《npj 2D Materials and Applications》、《Journal of Raman Spectroscopy》《半導體學報》和《光散射學報》等學術期刊編委，以及Chem. Soc. Rev., Nat. Nanotech., Nat. Commun., Proc Natl Acad Sci USA，J. Am. Chem. Soc., Phys. Rev. Lett./Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett./J. Appl. Phys.，中國科學等國內外核心期刊審稿人。