Кафедра "наноелектроніки" (до 2010 р. «фізичної електроніки») заснована в 1994 році. З 1995 року здійснює випуск інженерів-фізиків зі спеціальності "Фізична електроніка", а з 1999 року зі спеціальності "Фізична та біомедична електроніка". Кафедра акредитована за 4-м найвищим рівнем акредитації; готує фахівців з вищою освітою за триступеневою системою: бакалавр - за напрямом "Мікро- та наноелектроніка" з терміном навчання 4 роки; інженер-фізик зі спеціальності "Фізична та біомедична електроніка" з терміном навчання 5 років; магістр зі спеціальності "Фізична та біомедична електроніка" з терміном навчання 5 років. Підготовка спеціалістів здійснюється за денною формою навчання і ведеться за спеціалізаціями: наноелектроніка; фізична електроніка; біомедична електроніка (з 2011/2012н.р. навчання тільки англійською мовою). При кафедрі відкриті аспірантура і докторантура зі спеціальностей "Фізична електроніка" та "Фізика твердого тіла", «Фізика елементів, приладів та систем».

Головна увага приділяється розвитку базової освіти, в процесі якої студенти отримують глибокі знання в області електроніки і схемотехніки; сучасних іонно - плазмових технологій нанесення покриттів та модифікації поверхні; вміють застосовувати нові перспективні матеріали і компоненти електронної техніки на основі складних напівпровідників, рідких кристалів, надпровідників і полімерів; опановують медико-біологічні та медико-технічні дисципліни; становляться висококваліфікованими спеціалістами із розробки та експлуатації сучасної біомедичної техніки, знайомляться з лазерною та іонною технологією, рентгенівською і НВЧ - діагностикою. Інженер-фізик є спеціалістом широкого профілю, який може на сучасному рівні проводити науково-дослідну роботу, володіє методами комп'ютерного моделювання складних систем та сучасними інформаційними технологіями. Спеціалісти - випускники кафедри - працюють на промислових підприємствах, пов'язаних із розробкою, виробництвом та експлуатацією устаткування електронної техніки, у науково-дослідних організаціях та інститутах Академії наук України, медичних і діагностичних центрах, у комерційних фірмах, діяльність яких пов'язана із реалізацією приладів та пристроїв електронної техніки, у рекламних агентствах аналогічного профілю і т.ін. Одним із напрямків діяльності кафедри є підготовка випускників для подальшого навчання в аспірантурі при вітчизняних та закордонних вищих навчальних закладах та установах Академії наук. У портфелі замовлень кафедри є заявки на підготовку випускників для навчання в аспірантурі при Карловому університеті (м. Прага, Чеська республіка), Інституті фізики плазми Чеської академії наук (м. Прага), Інституті магнетизму ПАН України (м. Київ), Інституті металофізики НАН України (м. Київ), Інституті прикладної фізики НАН України (м. Суми).