Объект исследования: полупроводниковые, керамические и металлические материалы различных структуры и стехиометрического состава, полученные методами ионной имплантации, ионно-стимулированного и магнетронного напыления, металлотермического восстановления из окислов. Изучены электронная и атомная структура дефектно-примесных комплексов, механизм образования нанокластеров и нанокристаллитов, фазовые превращения и их влияние на свойства материалов. Разработаны технологии получения высокочистого силана и кремния из техногенных отходов, создания тонкопленочных газовых и фотодетекторов, просветляющих покрытий и защитных слоев.