新计划的第1阶段将在3个相关又有所区别的领域支持6个探索性的项目：第1个领域是细胞形态-半导体电路设计领域，将从细胞生物学获得的经验应用到新型芯片体系结构中，反之亦然;第2个领域是生物电子传感器、执行器和能源领域，专门支持半导体生物混合系统;第3个领域是分子级精确增材制造领域，将在受生物启发的数纳米级尺度上开发制造工艺。该研究计划第1阶段的研究成果将用于指导未来多代半导体合成生物技术研究。半导体研究联盟的全球研究合作计划将为第1阶段研究投资225万美元。-
麻省理工学院的RahulSarpeshkar教授表示：“大学研究人员欢迎这一学术界与工业界的长期性合作研究。活细胞能为半导体工业所面对的问题提供开拓性方案，因为生物在十亿年前就在解决类似问题。细胞中的化学反应和分子流控制问题也是即将达到原子和分子级的电子技术最终微细化所要面对的。”
对三个研究领域的具体描述：
1.细胞形态-半导体电路设计领域
半导体电路和系统设计人员已经开始期待生物科学的新方法能用于模拟和数字设计、电路和系统体系结构，尤其是极低能量电子系统。细胞形态电子技术是指受细胞中化学回路和信息处理活动启发的电路和信息处理技术。
2.生物电子传感器、执行器和能量源领域
生物传感器具有在多功能半导体系统中发挥重要作用的潜力。半导体研究联盟计划将活细胞同CMOS技术相结合，形成生物半导体混合系统，可提供极高的信号灵敏度并具备低功耗特性。
3.分子级精确增材制造领域
当特征尺寸收缩到5纳米后，分子级自集成将取代光刻，促进制造，对极精确模板构造的需要将不断增长。DNA作为一种有效的中介物，能为结构形成提供指导性信息。半导体研究联盟计划发展既能够提高制造产量也能改善正确成型加工精确性的工艺，显著降低DNA纳米结构制造中的缺陷。