Hoạt động Nghiên cứu khoa học, Chuyển giao công nghệ và Lao động sản xuất của Viện Vật lý kỹ thuật được thực hiện tốt và hiệu quả. Trong những năm qua, các cán bộ của Viện chủ trì thực hiện nhiều đề tài Khoa học - Công nghệ các cấp, bao gồm các đề tài Nghiên cứu cơ bản cấp Nhà nước; các đề tài Khoa học - Công nghệ cấp Bộ; các đề tài Hợp tác quốc tế, các đề tài cấp Trường... Các đề tài, dự án nghiên cứu có quy mô ngày càng lớn với kinh phí hỗ trợ ngày càng tăng. Ngoài ra, Viện còn tự trích kinh phí để hỗ trợ một số đề tài cấp Viện cho các cán bộ trẻ chủ trì thực hiện. Hàng năm các cán bộ của Viện công bố khoảng 70 công trình trong đó 25-30 công bố thuộc danh mục ISI. Bên cạnh đó, các cán bộ của Viện đã có những hợp tác nghiên cứu với các đơn vị khác trong và ngoài Trường, cùng khai thác và sử dụng các thiết bị có hiệu quả. 

Hướng nghiên cứu

Vật liệu điện tử

Vật liệu điện tử (vật liệu bán dẫn, vật liệu từ, polyme dẫn, gốm điện tử, vật liệu cho quang điện tử, vật liệu có cấu trúc nano...) là hướng nghiên cứu quan trọng của Viện Vật lý kỹ thuật. Các nghiên cứu liên quan đến phương thức chế tạo vật liệu, tính chất cũng như khả năng ứng dụng của loại vật liệu này. 

Lĩnh vực về vật liệu điện tử, vật liệu và công nghệ nano:

• Nghiên cứu, khảo sát tính chất và ứng dụng của vật liệu có cấu trúc nano (oxide bán dẫn, ống nano cácbon, nano tinh thể dạng hạt, dạng dây…)
• Công nghệ vi hệ thống và vi điện tử: chế tạo chip
• Nghiên cứu chế tạo một số cảm biến nhạy khí và đo nồng độ khí NH3, hơi cồn, khí ga hóa lỏng
• Chế tạo các thiết bị khoa học kỹ thuật phục vụ đào tạo, nghiên cứu cho các cơ sở giáo dục, các công ty và các đơn vị nghiên cứu;
• Vật liệu polyme và ứng dụng trong y-sinh học: khả năng chẩn đoán bệnh sớm, các tác nhận gây bệnh cho cơ thể sống và thực phẩm;
• Vật liệu từ và ứng dụng trong đời sống, trong công nghiệp quốc phòng: nam châm, máy phát ôzôn, máy hàn, biến thế cao tần, các máy đo dòng-áp điện…
• Kỹ thuật kiểm tra không phá hủy vật liệu trong lĩnh vực công nghiệp, xây dựng, dân dụng…
• Kỹ thuật phân tích cấu trúc vật liệu, tính chất quang của vật liệu có độ chính xác cao;

* Công nghệ nano (nanotechnology) được phát triển từ công nghệ vi điện tử (công nghệ micro - microelectronic technology) khi thu nhỏ kích thước linh kiện. Công nghệ nano đến nay được phát triển như là một hướng mới của vật liệu điện tử và được hiểu theo cách là chế tạo vật liệu hay linh kiện có cấu trúc nhỏ bé cỡ nanomét (1 nm = 10-9 m, một phẩn tỷ mét, tương ứng kích cỡ vài chục nguyên tử). Việc chế tạo các cấu trúc, các linh kiện có kích thước nhỏ bé này một phần thu giảm kích thước của các linh kiện, thiết bị điện tử, quang điện tử..., một phần nữa là dựa trên các đặc tính mới của vật liệu khi thu nhỏ kích thước mà có các ứng dụng tương ứng.

Quang học và Quang điện tử

Lĩnh vực về quang học, quang điện tử:

• Nghiên cứu chế tạo diode phát quang (LED), ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống;
• Vật liệu phát quang trong các loại đèn huỳnh quang, đèn compac, đèn LED ứng dụng trong đời sống;
• Pin mặt trời: nghiên cứu chế tạo và ứng dụng;
• Màng mỏng dẫn điện trong suốt (ZnO, ITO…) ứng dụng làm điện cực cho pin mặt trời;
• Kỹ thuật chiếu sáng hiệu năng cao;
• Đo và kiểm tra các thông số của nguồn phát sáng…
• Hệ thống điện và thiết kế hệ thống điện cho chiếu sáng.  

Hướng nghiên cứu về phân tích và đo lường vật lý là thế mạnh và là hướng nghiên cứu từ lâu của Viện Vật lý kỹ thuật. Hiện nay, Phòng thí nghiệm Phân tích và Đo lường vật lý được trang bị các thiết bị khoa học phân tích tiên tiến như: phân tích cấu trúc bằng phổ nhiễu xạ tia X, máy chụp ảnh SEM môi trường kết hợp với phân tích hàm lượng nguyên tố (EDX), hệ STM/AFM có thể khảo sát bề mặt ở mức nguyên tử. Các phân tích thành phần, các liên kết trong vật liệu có thể thực hiện bằng các phép đo phổ phát xạ tia X (XPS), phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Bên cạnh đó, các tính chất quang của vật liệu có thể được khảo sát thông qua các phép đo phổ UV-Vis, phổ hồng ngoại và phổ micro - Raman.

Bên cạnh đó, việc đo và khảo sát các tính chất các nguồn sáng cũng được thực hiện tại Viện Vật lý kỹ thuật. Các phép đo về độ dọi, cường độ chiếu sáng, quang thông... của các loại bóng đèn chiếu sáng đều có thể đo và kiểm tra. Phòng thí nghiệm tiêu chuẩn quốc gia về Vật lý và kỹ thuật ánh sáng đang được các cán bộ của Viện tích cực triển khai. Nhiều đề tài khoa học về lĩnh vực này được thực hiện như dự án Chiếu sáng hiệu năng cao do UNDP phụ trách, dự án Asia-Link...

Một trong những hướng nghiên cứu khác về phân tích đo lường vật lý là tiến hành kiểm tra không phá hủy vật liệu (NDT-non destructive testing). Các thiết bị kiểm tra sử dụng kỹ thuật siêu âm, đo từ trường/điện trường xoáy, đo độ từ thẩm, đo bằng tia X... Các phương pháp kiểm tra không phá hủy vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, cầu đường, hàn vật liệu và kiểm tra các khuyết tật, nứt ngãy, sai hỏng bên trong vật liệu kim loại.

Tính toán và mô phỏng

Lĩnh vực tính toán về khoa học vật liệu, ứng dụng tin học

• Vật lý tính toán và mô phỏng vi mô;
• Kỹ thuật tính toán song song;
• Kỹ thuật ghép nối và đo lường điều khiển;
• Mô phỏng các cấu trúc thấp chiều, vận chuyển điện tử trong các cấu trúc đó

Xây dựng các bài thí nghiệm

Để phục vụ tốt công tác giảng dạy cho sinh viên, cụ thể là thực hiện các bài thí nghiệm vật lý đại cương, các bài thí nghiệm chứng minh, thực tập nghề nghiệp và các thí nghiệm chuyên ngành, các cán bộ nghiên cứu của Viện Vật lý kỹ thuật đã tích cực thực hiện nghiên cứu, chế tạo thành công nhiều thiết bị phục vụ cho công tác đào tạo. Có thể phân ra các lĩnh vực:

• Chế tạo các thiết bị sử dụng trong thí nghiệm vật lý đại cương phục vụ cho khoảng gần 10.000 sinh viên (12 bài thí nghiệm / năm và liên tục thay đổi, bổ sung), các bài thí nghiệm chứng minh, các thí nghiệm cho sinh viên các chương trình Kỹ sư tài năng, tiên tiến...). Bên cạnh đó, một nhóm các nhà khoa học cũng thành công trong việc chế tạo các thiết bị thí nghiệm phục vụ học sinh phổ thông các cấp; 
• Chế tạo, nâng cấp các bài thí nghiệm phục vụ sinh viên chuyên ngành vật lý kỹ thuật. Hiện nay, sinh viên chuyên ngành của Viện phải thực hiện gần 50 bài thí nghiệm / năm; 
• Các thí nghiệm mô phỏng ảo:..