随着电子设备的不断发展，对新材料的需求也日益迫切。二维材料因其优异的电学、磁学和光学性能，成为下一代电子器件的理想候选材料。然而，将二维材料无损地整合到电子器件中却是一项巨大的挑战。传统的方法往往会破坏二维材料的结构和性能。
随着我们的口袋和房子里装满了电子产品，人工智能和大数据推动了数据中心的兴起，需要更多比以往任何时候都更强大、更有效和更密集的计算机芯片。
光调制技术能够调制光的振幅、频率、相位、偏振状态等参数，被广泛应用于光通信、光存储、光显示等领域。以基于液晶的显示类光调制器件为例，其全球年市场已超过千亿美元。目前，工作在可见光和红外光范围的光调制器件相对成熟，但开发面向紫外及深紫外光的稳定、连续动态透射式光调制技术仍面临诸多挑战，目前尚无相应产品见诸市场。
在自旋电子学中，电子的磁矩（自旋）被用来传输和操纵信息。一个超紧凑的二维自旋逻辑电路可以由二维材料构建，它可以远距离传输自旋信息，也可以提供电荷电流的强自旋极化。格罗宁根大学（荷兰）和哥伦比亚大学（美国）的物理学家的实验表明，磁性石墨烯可以成为这些二维自旋逻辑存储设备的最终选择，因为它可以有效地将电荷转换为自旋电流，并且可以长距离传输这种强自旋极化。
根据摩尔定律集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。这也意味着，半导体材料的改善对芯片性能的提升至关重要。据外媒报道，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家发表在《自然-通讯》的一项新研究显示，他们成功研制出了一种超薄二维材料晶体管，这将大大提升未来芯片性能。
一个工程师团队创造了一种能够同时处理和存储数据的2D计算机芯片。根据发表在《自然》杂志上的一项最新研究，EPFL的工程师发明了一种新的计算机芯片，该芯片能够在单个电路中存储和处理数据。下一代计算机芯片由称为二硫化钼（MoS2）的二维材料组成，以前所未有的规模为节能电子产品打开了大门。
传统的三维半导体材料表面存在大量的悬挂键，可通过捕获和散射等方式影响和限制自由载流子的运动，因此，表面态的设计、制造和优化是提高三维半导体器件性能的关键因素。类似于三维半导体材料的表面态，单层二维材料（如二硫化钼和石墨烯）在边界原子的终止和重建可以产生边界态，这使二维材料产生较多独特的现象，并得到广泛应用。
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员周靖、陈效双和陆卫团队提出了等离激元纳米谐振腔非对称集成的石墨烯红外探测器件，揭示了该复合结构器件高对比度非对称光耦合的原理，验证了基于非对称光耦合突破金属-低维材料-金属探测结构的两大瓶颈问题，实现了泛光照射下显著的自驱动光响应，超越常规的等离激元耦合光栅1个量级。
近日，北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授课题组首次报道高迁移率二维半导体表面氧化成高κ栅介质并应用于高性能场效应晶体管器件和逻辑门电路，该研究工作突破了二维高迁移率半导体器件与超薄介电层集成这一瓶颈，有望推动二维集成电路的发展。
