Paul Planken doet met zijn groep onderzoek naar de wisselwerking van licht met metalen en halfgeleiders. Zo liet zijn onderzoek zien dat metaaloppervlakken die op nanometerschaal geribbeld zijn, na belichting met een extreem korte laserlichtflits een zogenoemde korte ver-infrarode lichtflits uitzenden. Dit licht, ook wel terahertz-licht genoemd, is van belang vanwege de vele toepassingen in de industrie en daarbuiten, zoals het doorlichten van verpakte producten of het zichtbaar maken van verborgen (verf)lagen achter schilderingen. Recent ontdekte Planken dat wanneer op deze geribbelde metaaloppervlakken grafeen (een laagje koolstof van maar één atoom dik) wordt aangebracht, de opbrengst van terahertz-licht met een factor 100 wordt verhoogd. Planken bereikte dit resultaat in samenwerking met onderzoekers van de Seoul National University.

De laatste jaren staat Plankens onderzoek in het teken van nieuwe methoden om metalen en halfgeleiders meer licht te laten absorberen. Wetenschappelijk erg uitdagend, omdat metalen - zoals zilver - over het algemeen juist veel licht reflecteren. Door op nanometerschaal structuur in het metaal aan te brengen kan de absorptie enorm worden verhoogd. De kennis op dit terrein heeft toepassingen in de industrie waar laserlicht gebruikt wordt om bijvoorbeeld metalen met lasers te verwarmen.

In Amsterdam gaat Planken een onderzoeksgroep leiden bij het Advanced Research Center for Nano-Lithography (ARCNL). Dit onlangs opgerichte centrum is een samenwerkingsverband van ASML, FOM, NWO, de UvA en de VU.

Planken promoveerde aan de UvA op onderzoek dat hij uitvoerde aan het FOM-instituut AMOLF. Hij verbleef twee jaar als postdoc bij AT&T Bell Laboratories in de Verenigde Staten en werkte daarna vijf jaar bij FELIX, de faciliteit van de infrarood vrije-elektronenlaser, van het FOM-Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen. Planken is sinds 2008 Antoni van Leeuwenhoek-hoogleraar bij de TU Delft, waar hij tevens lid was van het bestuur van de afdeling Imaging Physics en van de opleidingscommissie Technische natuurkunde. Hij is oprichter van de ‘Focus group on terahertz science and technology’ van de European Optical Society, en oprichter en eerste programmavoorzitter van de tweejaarlijkse Europese conferentie op dit terrein. In 2007 ontving Planken een Vici-subsidie van NWO.