信息器件正朝着微型化、多功能、集成化等方向不斷發展，需要将不同功能（如光電、存儲、邏輯、傳感等）的材料和器件集成到微納尺度。微型異質集成器件中的缺陷與表界面态（空位、反位、晶界和雜質等）非常豐富，對載流子的影響格外顯著，體現在壽命、輻射複合效率和載流子遷移率等方面并影響器件性能。目前相應的缺陷/表界面-光電性能的構效關系尚未明确建立，嚴重制約了高性能二維光電器件的開發與集成。異質集成過程中的缺陷與表界面的精準調控和按需構築是決定器件性能的關鍵，現有的缺陷工程技術多緻力于如何避免、鈍化或修複缺陷，且存在可控性差、處理不均勻、效應不明顯等問題。該報告深入研究低維異質集成中光電轉換動力學過程的精确解析與精準調控為按需構築新原理、高性能光電器件并探索集成化應用夯實基礎。探索激光與低維異質集成體系的相互作用，利用溫和等離子體技術實現缺陷與表界面态的精準調控，最終使得缺陷這類常規意義上的“負面”因素實現正面賦能，拓展并提升低維異質集成體系的光電應用，實現高質量片上微尺度光源與探測器。