Die Mikro- und Nanoelektronik gehört zu den Schlüsseltechnologien der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), die zu den bedeutendsten Innovationsfeldern der Gegenwart gehören. Im Forschungsschwerpunkt Mikro- und Nanoelektronik geht es um die Entwicklung neuer Prozesstechnologien ebenso wie um die Neu- und Weiterentwicklung von modernen Bauelementen, welche die Grundlage für die Mikro- und Nanoelektronik, Sensorik und Bioelektronik darstellen. 

Das technologische Standbein für diese Forschungsarbeiten bildet das Zentrum für Mikro- und Nanostrukturen (ZMNS), das die Halbleitertechnologie auf dem Stand der Technik zur Verfügung stellt und das ständig weiter entwickelt werden muss, um im Vorfeld der neuesten Entwicklungen Forschungsarbeiten zu ermöglichen und den Forschungsschwerpunkt als attraktiven nationalen und internationalen Kooperationspartner zu erhalten. Die eigenständige Bereitstellung von neuen Materialien, Komponenten und neuartigen nanoelektronischen, optoelektronischen und sensorischen Bauelementen, sowie eine hochentwickelte Charakterisierung sind dafür die Kernvoraussetzung.

Eine sehr effiziente Prozess- und Bauelemente-Simulation und eine darauf basierende Modellentwicklung und Optimierung sind ein weiteres Standbein dieses Forschungsschwerpunktes. Flankiert von der technologisch-wissenschaftlichen Basis werden im Rahmen dieses Schwerpunkts  neue Prozesse, Bauelemente und Schaltungsaspekte untersucht, die aus dem Zusammenwirken dieser Technologien erwachsen.

Ein weiteres Standbein bildet die Schaltungstechnik analoger und digitaler Schaltungen in Nanometer CMOS mit der Verbindung von Siliziumtechnologie und Optoelektronik, wobei die Schwerpunkte im Bereich ultraschneller analog-digitaler und digital-analoger Wandler und neuartiger Operations¬verstärkerkonzepte in BICMOS-Technologien liegt.

Dazu kommt der Bereich Sensorik und Aktuatorik, der innovative mikrostrukturierte Sensor- und Aktorkonzepte entwickelt, sie eigenständig in Mikro- und Nanotechnologie umsetzt und neue mechanische, elektrische und thermische Anwendungsfelder erschließt. Der Bereich Bioelektronik befasst sich mit der Erfassung von bioelektrischen Vorgängen in Zellen und versucht, mikroelektronische Technologien zur direkten lokalen Erfassung von Zellcharakteristika lebender Zellen zu verwenden.