二維半導體因無懸鍵且具高載子遷移率，為次世代先進元件之前瞻材料。本中心發展二維半導體電晶體技術：離子轟擊結合熱退火之零缺陷TMD優化技術、以高介電氧化鉭層之高性能二維電晶體、低溫氮化鋁原子層磊晶技術、極低接觸電阻技術、晶圓尺寸二維半導體成長技術等，將應用於下世代半導體IC技術，以克服目前技術瓶頸。

二維半導體材料因為薄到原子層厚度且表面沒有懸鍵，較難在表面磊晶且其物性易受製程破壞結構而劣化，本技術利用介面科學技術，插入介面材料如TaS2與氧化後的Ta2O5或是h-AlN來減小晶格材料破壞並大幅提升元件開關速度與元件操控性以及達成歐姆接觸，另外利用離子轟炸與退火控制表面再成長來修補缺陷。

二維半導體材料適合應用於未來2奈米技術節點以下GAA (gate-all-around)電晶體技術，本中心所發展之前瞻二維材料元件技術，含高介電Ta2O5、h-AlN介面層技術、及低階觸電阻技術、轟擊退火表面修復技術與大面積成長技術，突破技術瓶頸，可推展至下世代半導體產業應用。