与传统硅、锗、III-V族半导体相比，以石墨烯、BP、MoS₂等为代表的新兴二维材料在原子级厚度下具有高载流子迁移率，在器件集成时表界面态密度低，同时，其属性可调性好，是发展下一代高性能半导体器件的理想载体。为此，团队旨在发展适用于二维半导体材料与器件的关键技术，从电荷掺杂、极化调控以及相变工程等方面着手，聚焦于信息存储、智能感知等应用方向，主要开展以下几方面的研究：

1. 二维半导体材料的可控制备

1. （a）利用物理、化学气相沉积等方法在特定衬底上，实现MoS2、WSe2等二维半导体材料等大面积合成，开发其刻蚀加工工艺；

2. （b）开发锂嵌入等策略实现二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）的原位相变调控，精准制备原子级锐利相变界面，实现电荷载流子高效输运；

2. 高性能二维半导体存储器

1. （a）基于浮栅陷阱结构、铁电极化等调控二维材料电荷掺杂状态，开发精确可控电荷擦写方法，实现多值数据记忆；

2. （b）优化构筑二维存储器界面，提升电荷注入和循环擦写耐久性，实现100ns高速擦写的高可靠性存储器；

3. 仿生智能感知器件与系统

1. （a）以记忆性半导体存储器件为基础，开发可以模仿人工突触长、短期可塑性和神经元积分-点火特性的低功耗仿生电子器件，实现类脑计算；

2. （b）融合光电传感和记忆存储材料，开发类视网膜自适应、高光谱感知技术；针对动态目标探测，开发感-存-算一体智能感知器件；