随着现代科技的飞速发展和电子器件微小化进程的不断加速，传统的微电子学已逐渐进入纳米领域。在器件尺寸接近甚至小于电子的特征自由程时，量子现象开始占据统治地位。传统的微电子“scaling down”发展方式不再有效，电子器件的发展面临着制造和性能的新的瓶颈，人类开始进入后摩尔时代。 纳米器件物理与化学教育部重点实验室成立于2003年10月，2007和2012年两次通过教育部组织的实验室评估并获得优秀的成绩。实验室的核心任务是研究纳米器件表现出的奇异的物理和化学性质，探索纳米尺度的材料和工艺，为进一步发展基于新的工作原理的、更小、更快、功能更强大的集成芯片做准备。 实验室主要研究内容基本为有重大应用牵引的基础研究：

（1）发展与微电子工艺可能结合的纳米加工技术；  （2）探索新型纳电子材料；  （3）新型纳电子器件的工作原理及量子调控手段；  （4）研究新型纳电子器件可能的集成方式及相应的信号提取和处理方式；  （5）增强纳米元器件的功能，发展集纳电子、光电子和传感功能为一体的纳米器件；  （6）发展纳米表征和测量方法。

实验室近两年每年发表SCI论文70-80篇。论文引用以每年超过200次的增幅逐年增加，到2014年底达到约2650次。特别是我们的文章水平不断上升，近几年每年都在Nature子刊上有发表文章。

实验室现有固定研究人员 29名，除两名化学系教授外，其余由北京大学电子学系物理电子学研究所人员组成。固定人员中含正教授 11名、特聘研究员3名、副教授或副研究员12名。 其中具有博士学位者 95% 以上；教授和副教授中 80% 以上具有在国外长期从事研究工作的经历。 学术骨干中有3名长江特聘教授、1名千人计划特聘教授、2名国家百千万人才、4名国家杰出青年获得者、2名海外高层次人才引进计划青年项目获得者、1名中组部拔尖人才、1名基金委优秀青年、6名教育部新世纪优秀人才和2名北京大学百人。实验室成员在20多个重要学术机构中任职。 目前，实验室成员承担着超过46项国家和省部级科学研究项目，总合同经费接近1.3亿元。实验室现有在站博士后7人，在读博士研究生70余人，在读硕士生40余人。