二维材料具有原子级厚度和优异的光电性能，但同时具有较大的比表面积和较差的环境稳定性。封装可有效提升光电子器件的稳定性与可靠性，然而传统的封装方法易影响二维材料的本征性能。范德华封装（封装层与二维材料通过范德华力结合）可维持二维材料的本征结构并与之形成洁净的接触界面，被认为是适合于二维材料光电子器件封装的优选方案。然而，一种工艺简单、可规模化且行之有效的范德华封装方法仍有待开发，这也是推动二维光电子器件走向实际应用的关键一环。

近年来，由二维材料垂直堆叠而成的范德华异质结构，因其独特的界面力学和物理性能而受到学术界和产业界的广泛关注，相关课题研究已经形成一个新的交叉前沿研究热点。例如魔角双层石墨烯的超导特性，石墨烯/氮化硼异质结构的稳定超润滑（超低摩擦磨损）以及过渡金属硫族化合物异质结的优异光学性能等，在智能制造和器件领域都有着非常重要的技术应用前景。

随着二维材料研究的不断深入，在过去几年中二维范德华异质结因其理论上具有优异的性质和前所未有的应用潜力而受到了广泛关注。二维范德华（vdW）异质结是指将不同二维材料层垂直堆叠产生的结构，是目前研究最广泛的二维异质结构。就像堆叠乐高积木一样，各种二维材料可以按照任意顺序堆叠，从而产生多种类型的vdW异质结构。这类异质结具有垂悬无键表面、无晶格错配、平面内强共价键和平面外弱vdW层间相互作用等特征，使vdW异质结具有与其单个组成部分相似的突出性能。此外，层间的协同作用可以使异质结具有更多样化的功能，远远超过单一的二维材料。二维异质结具有广泛的多样性，赋予其在高性能电子、自旋电子和光电子器件中的应用潜力。然而，因为层间耦合能力较弱，目前合成的异质结普遍性能不佳，这激发了研究人员寻找调节层间耦合和性能的兴趣，以期为实际应用提供匹配性能。

vdW异质结的合成方法，分别为机械转移-堆叠法、化学气相沉积/输运（CVDVCVT）、物理气相沉积/输送（PVD/PVT），vdW异质结性能调制方法，即机械转移法、外场辅助法（外部温度场、力场和电场）、粒子束照射法等。

二维材料因其丰富的材料种类及可调的电子、光电和化学性质，有望在未来电子和能源器件中发挥重要作用，近年来吸引了越来越多的关注和研究。此外，基于二维材料的异质结构，包括二维/二维、二维/一维、二维/零维（统称2D/xD异质结构），通常表现出独特的物理现象，是基础研究和构建高性能器件的理想平台。要实现这些目标，大规模可控制备高质量二维材料及其异质结构就显得尤为重要。化学气相沉积（CVD）是生长二维材料的重要方法之一，以CVD法生长二维材料在过去几年取得了巨大的发展，目前已广泛用于生长二维材料及其异质结构。

二维材料器件。1971年11月，世界上第一个基于集成电路的商用微处理器—因特尔4004—被正式推向市场。在随后的五十年时间中，集成电路的性能依据摩尔定律不断提高的同时，也深刻的改变了人类社会的生产生活方式。然而，随着近年来集成电路的制程进入5 nm以下，传统的硅基材料已经越来越难以支撑集成电路性能的进一步发展。作为一种自从2004年发展起来的新材料，二维材料将有望变革传统集成电路的架构，推动集成电路性能的进一步提升。二维材料有着丰富的材料体系，包括导体(石墨烯Graphene)，半导体(MoS2)和绝缘体(hBN)系统，同时可以通过能带调控设计来实现器件上的创新。二维材料所有这些独特的性质都可以用来设计新颖的电子器件。人们可以利用二维材料的可堆积特性来制造范德瓦尔斯异质结，这进一步扩大了二维材料体系的丰富性。内存和晶体管是实现存内计算和晶体管逻辑计算的核心器件，二维材料在这两方面均有很大的应用潜力。二维材料的层状结构可以实现更高面积效率的逻辑门结构和范德瓦尔斯集成应用。

二维材料尤其是在集成电路和电子器件领域，近几年来二维过渡金属硫化物（TMDs）、硒化物，如MoS2、WS2、MoSe2、WSe2等，纷纷实现了晶圆尺寸制备，被广泛报道和关注，应用于晶体管及逻辑电路制备，并有望减轻短沟道效应，这使得二维材料走出实验室推进实际应用又向前了一步。半导体产业的发展由于尺寸缩小遇到的量子效应瓶颈而急切地呼唤下一代的电子材料。二维材料由于原子级的厚度、在低维下显示出不同于体相材料的崭新的性质、与现有的电子工业工艺能融合的特点，是当今材料研究的热点。

芯片的下一步发展方向将由现在的纳米级制程进入到原子级制程，即下一代芯片将从现在的“纳米时代”进入到“原子时代”，具有单原子厚度的二维材料将为未来芯片“原子时代”的进一步发展提供新的范式。以石墨烯、氮化硼、过渡金属二硫化物、黑磷等为代表的一批具有二维材料广泛和深入的研究，为我们掌握、操控并制造原子级厚度的器件提供了扎实的数据库和成熟的方法。二维材料一个潜在的“杀手级应用”是通过顺序集成过程在同一晶圆上制造多层材料、设备或电路的单片三维集成。二维材料从实验室到芯片的产业化转变才刚刚开始，并将继续在技术的广度和深度上不断扩展，从而最终为整个人类社会带来巨大的利益。

集先进材料生长合成、加工、器件工艺制备及特殊工艺处理为一体的综合性研发平台，实现新材料从微米到纳米甚至原子级别的材料生长、结构器件的可控加工与测试，提供先进的工艺技术服务及器件解决方案。