问题——硅基工艺逼近物理边界，产业急需新材料新路径支撑持续演进；近年来，先进制程向3纳米及以下推进，器件尺寸深入缩小带来的短沟道效应、功耗与散热压力、泄漏电流上升等挑战日益突出，单纯依靠传统硅基材料与结构微缩的边际收益下降。此外，存储器速度与非易失性难以兼得、数据存储与计算单元间频繁搬运导致能耗与时延居高不下的“内存墙”问题，也制约高性能计算与大规模模型应用的效率提升。因此，以原子级厚度材料为代表的二维半导体，被视为可能延伸器件性能边界的重要方向之一。 原因——以源头创新和工程化能力为牵引，我国在材料生长、器件集成与产线验证上形成合力。一上，基础研究持续投入使得关键机理与方法不断取得突破。复旦大学对应的团队二维器件方向取得进展，将二维超快闪存器件读写速度提升至400皮秒量级，并通过自研异质集成技术，将二维材料与硅基平台实现更高质量的贴合与集成，报道显示其良率达到94.3%。这个类结果不仅体现器件层面的性能潜力，也表明二维材料与现有硅基产业体系之间的融合路径正在被打通。另一上，制备端的规模化难题正被系统攻关。南京大学—苏州实验室团队在《Science》发表成果，提出氧辅助金属有机化学气相沉积方法，通过降低反应能垒等方式明显提高二硫化钼生长动力学，实现6英寸单晶晶圆一次成型，并获得较高室温迁移率数据，为二维材料走向晶圆级制造提供了可验证的技术方案。与此同时，面向产业化的示范验证正在加快推进。上海浦东点亮国内二维半导体工程化示范工艺线，推动从实验室参数到工艺窗口、良率控制、设备与流程适配的系统化验证，成为连接科研成果与规模制造的关键一环。 影响——多项指标指向“性能—功耗—可制造性”三重提升，应用外溢效应值得关注。其一，在存储与计算融合上，超快且具备非易失特性的器件路线，有望一定程度上缓解传统存储层级带来的瓶颈，为存内计算等新型架构提供器件基础。其二，在能耗与续航上，复旦联合产业团队进一步将二维晶体管泄漏电流压低至“9.15秒仅漏一个电子”的量级，并实现零保持电压下数据保持时间超过8500秒，这意味着低功耗电子系统终端侧、物联网传感器及数据中心等场景具备更大想象空间：终端设备待机与续航可提升，数据中心单位算力能耗下降的技术路径更为清晰。其三，在产业竞争格局上，国际龙头企业与研究机构同样加速布局二维材料与新器件方向，我国若能率先形成“材料—工艺—设计—制造”闭环，将在后摩尔时代赢得战略主动。 对策——以“基础研究牵引、工程化贯通、产业生态协同”为主线，推动新赛道从点上突破走向面上成势。首先，继续强化关键材料与关键工艺的原始创新，围绕高质量晶圆级生长、低缺陷界面控制、稳定掺杂与接触电阻优化等核心问题组织攻关，形成可复用、可迁移的工艺方法学。其次，加快示范线向中试平台能力升级，完善从器件、工艺到可靠性评价的标准体系与测试平台，推动设计工具、工艺开发包与制造流程协同迭代，降低从论文到产品的转化损耗。再次，推进“应用牵引”的联合创新机制，在存储、低功耗边缘计算、传感与专用处理器等方向先行形成可规模验证的应用样机与试点场景，以市场反馈倒逼工艺成熟与良率提升。最后，统筹知识产权、人才培养与供应链保障，围绕关键设备、关键材料与专用软件工具补齐短板，增强产业链韧性。 前景——从“无极”芯片发布到示范线运行，二维半导体正从实验验证迈向系统集成。上海相关团队已发布基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极”，集成5900个晶体管，体现出我国在二维材料器件电路化、系统化上的探索正在提速。面向未来，随着示范工艺线持续迭代、晶圆级材料供给能力提升、与硅基工艺的兼容路线进一步清晰，二维半导体有望在部分场景率先实现工程化应用，并逐步向更高集成度、更复杂系统拓展。业内人士判断，二维器件性能在一定时期内追赶乃至在特定指标上超越传统路径并非没有可能，但能否形成规模制造与稳定生态仍取决于工艺成熟度、良率爬坡速度与产业协同效率。
后摩尔时代的竞争关键在于创新能力和工程化水平；二维半导体的发展不仅需要技术突破，更需要构建完整的产业生态。只有打通从研发到应用的各个环节，才能将技术优势转化为持久的产业竞争力。