二维材料的高质量与晶圆级可控制备 聚焦新型二维材料的晶体质量、单晶尺度扩展与层间界面调控，构建可规模化制备体系。 1. 晶体质量与缺陷调控 精确调控二维材料的缺陷密度与晶体质量 揭示缺陷对电学、光学性能的影响机制 2. 大面积晶圆级单晶制备 研究外延衬底对二维材料晶相一致性的作用机理 实现大面积、晶圆级单晶二维薄膜的可控制备 3. 表界面作用与层厚堆叠控制 探索二维材料/衬底表界面相互作用及层间耦合机理 实现二维范德华材料层数厚度与堆叠方式的精准控制

二维材料的超低温无转移生长与片上集成 面向硅基电子与光电子芯片应用需求，围绕二维材料与传统半导体工艺在温度预算与集成方式上的关键瓶颈，发展超低温无转移生长与片上异质集成新技术。 1. 超低温 / 室温 CVD 生长技术 在室温或低温条件下实现晶圆级高质量单晶二维材料生长 发展兼容集成电路后端工艺的超低温 / 室温 CVD 生长技术 2. 任意衬底的无转移直接生长与集成 实现二维材料在硅基及其他功能衬底上的无转移原位生长 构建二维材料—硅基CMOS平台的片上异质集成方案

二维异质结的光电性能与器件应用 结合不同二维材料的带隙工程与光电响应特性，构建多功能二维范德华异质结体系，系统研究其新型光电物理机制，并探索其在高性能光电器件与量子信息器件中的应用潜力。 1. 光电物性与基础机制研究 二维范德华异质结中载流子生成、转移与复合等动力学过程 层间耦合、界面态对光电响应与能量转换效率的影响机制 2. 光电探测与成像器件 研制高灵敏度、宽光谱（可见—红外—紫外）覆盖的二维材料光电探测器 构建高集成度片上多波段二维材料成像芯片，实现与硅基平台的协同集成 3. 量子光源与单光子器件 探索二维材料中缺陷形成机理及其单光子辐射特性 实现基于氮化硼的深紫外单光子源器件与片上集成应用研究 推进二维量子光源的片上集成与应用探索