תלמידי מוסמך מוכשרים ובעלי מוטיבציה מוזמנים לשקול את העמקת המחקר במסגרת תואר שלישי (דוקטורט) בפיסיקה יישומית.

דוקטורנטים הינם תלמידי מחקר מתקדמים הבוחנים בעיה לעומקה במסגרת עבודת תזה מקיפה, והופכים למומחים עולמיים בתחומם במסגרת תהליך המחקר הרב שנתי. תלמיד דוקטורט זוכה להכשרה ההופכת אותו לחוקר עצמאי, ובמהלך מחקרו הוא צפוי לייצר תוצאות מחקר באיכות גבוהה המתפרסמות בכתבי עת מובילים שעברו ביקורת עמיתים ומוצגות בכנסים בינלאומיים. דוקטורנטים גם משתתפים בפעילויות הוראה של החוג, כחלק מההכשרה שלהם.

מחקר דוקטורט בפיסיקה יישומית באוניברסיטה העברית מציע לסטודנטים הזדמנויות מרתקות במגוון נושאים בפיסיקה והנדסה. תחומי המחקר העיקריים של סגל המכון הינם: ננו-פוטוניקה, אופטיקה קוונטית, התקני קוונטים ננו-מטריים, אינטראקציות של חומר אור, רשתות והתקנים לתקשורת אופטית, לייזרים ותהליכים מהירים במיוחד, אלקטרואופטיקה, ספינטרוניקה, חישוב קוונטי וסימולציה, ספקטרוסקופיה של terahertz, ביו-פיסיקה, אופטיקה מתקדמת אינטראקציות מיקרוסקופיות ואקוסטו-אופטיות. מטרתנו היא לחנך את הדור הבא של מדענים וחוקרים מובילים בתחומי הפיסיקה וההנדסה, הן באקדמיה והן בעולם ההיי-טק. אנו שואפים לסטנדרטים גבוהים מהסטודנטים שלנו, ופועלים לספק להם סביבת מחקר ולמידה מתקדמים ותשתיות חדשניות כדי להגיע לסטנדרטים אלו, ולאפשר לכל תלמיד להגיע למלוא הפוטנציאל שלו.

לפני הקבלה ללימודי מחקר-דוקטורט, על המועמד לאתר מנחה לתזה, חבר סגל במכון, שיקבל אותו תחת חסותו ואשר תחת הנחייתו יתבצע המחקר. עבור מחקרים בין-תחומיים ניתן לאתר זוג מנחים משלימים. הדרך המיטבית למועמד לתואר שלישי לאיתור מנחה היא ליצור קשר ישיר עם חבר הסגל שהוא רוצה שהוא ישמש כיועצו. המכון מחויב לטפח סביבה מכילה ומקבלת עבור כל מגוון הכישרונות האפשרי, לרבות סטודנטים מקומיים ובינלאומיים, ובפרט עבור אוכלוסיות בתת-ייצוג כנשים ומיעוטים.

הקבלה ללימודי מחקר-דוקטורט הינה לבוגרי תואר מוסמך מחקרי (עם תזה) בפיסיקה יישומית או תחום נושק (פיסיקה, הנדסה, ואף כימיה, אם רלוונטי) בממוצע 85 ומעלה.

קיים אפיק קבלה ישירה לדוקטורט עבור תלמידי מוסמך מצטיינים. כל תלמידי המחקר זכאים למלגת מחיה מטעם המנחה וכן משרת הוראה מטעם החוג, כדי להעניק לדוקטורנטים רווחה כלכלית כשזמנם המלא מוקדש למחקר ובניסיון הוראתי. נהלי ההוראה עבור תלמידי מחקר נקבעים ע"י הרשות לתלמידי מחקר (http://www.research-students.huji.ac.il/(