杨一鸣教授的研究兴趣包括：

1. 新型半导体材料及器件物理：新型半导体材料受益于其独特的物化性质、尺寸效应、界面效应及量子效应等，由此产生的新物理、新概念与新现象可应用于多种半导体信息器件。

2. 半导体器件工艺：微纳加工技术，尤其是百纳米以下光刻工艺为高端芯片制造中的核心技术。通过将激光直写技术与现代光刻技术相结合，使得具有百纳米以下套刻精度的小型光刻机成为了可能，为实验室层面芯片研发中的前道工序提供了一种解决方案，并为新型半导体微纳器件的集成提供了技术支持。

3. 扫描探针技术：基于光、电子及物理实体探针的扫描探针技术是微观世界探索及微纳器件表征测量中的“试金石”。

4. “A to P”路线图： Atom to Product (“A to P”），既“从原子到产品”的跨尺度（10-10m至100m）集成，是旨在以单个原子或分子为起点，通过精确操控原子或分子的自组装实现功能器件阵列，再辅以后端集成电路形成芯片，并最终产品化的过程。在微电子学院，利用交叉学科与产学研一体化的优势，“A to P”加速了新材料从实验室原型器件走向应用的进程。