송종현 교수는 원자 단위로 조절된 금속 산화물 박막 이종계면 합성, 기능성 2차원 electron gas, 저차원 위상 물질 기반 소자 제작, Infinite-layer 구조의 초전도성 박막 제작 및 이들 소재들에 기반한 양자 소자에 연구하고 있다. 특히, 산화물 이종접합 계면에서 전자들의 강한 상호작용에 의한 기능성 2차원 전자가스 생성 및 전기적 수송 특성을 이용한 기능성 양자 소자, 초전도/절연체 접합을 이용한 양자 컴퓨팅용 양자 소자 제작 및 큐비트 생성, 위상절연체 1차원 소재를 이용한 양자 간섭 소자에 대하여 집중적으로 연구하고 있다. 합성한 소재의 분석을 위하여 방사광 가속기를 이용한 X-선 산란 실험을 수행하고 있으며 양자 소자 제작을 위하여 나노공정을 수행하고 있다.