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二维材料的合成需要较高的工艺温度才能获得较高的材料质量，这阻碍了在器件晶圆上直接合成。因此，制造需要将二维材料从专用的生长衬底转移到器件晶圆上。本论文介绍了一种通过晶圆键合转移二维材料的通用方法。该方法的目标是在半导体代工厂的生产线后端集成到电子电路上。该方法的变体是悬挂二维材料的自由悬挂膜，并将层堆叠成二维材料异质结构。二维材料的图案化是器件制造的基本步骤。然而，标准的光刻方法会导致保护性抗蚀剂残留，从而降低器件性能。本论文介绍了一种非接触、无抗蚀剂的方法，通过激光直写和现成的系统以纳米级精度对二维材料进行图案化。金属电极和二维材料之间的电接触电阻显著影响器件的性能。本论文研究了湿度对石墨烯接触电阻和薄层电阻的影响。这一见解对于在无封装或密封包装的环境中操作至关重要。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维材料，可在 450 ◦ C 以下合成。本论文展示了通过在器件基板上直接生长将 PtSe 2 光电探测器与硅波导集成。光电探测器在红外波长下工作，这对于集成光子电路很有前景。
二维材料在电子和光子学中的集成
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