范德华集成可以进一步扩展，以实现复杂系统的器件集成。尤其是在范德华器件集成过程中，可以通过逐层层压预制备的范德华电路模块层（半导体、栅极电介质和接触等）或逐层层压预制备的范德华电路器件层（CMOS电路、闪存和光电二极管等）来组装各种有源或无源器件。每个有源器件层可以通过无源层分开，并且可以使用垂直互连通孔将不同电路层相连接。在这种异质堆叠的器件结构中，各功能层是范德华集成的，不受晶格匹配或工艺兼容性的限制，可以实现高密度三维器件集成，降低工艺成本。因此，将范德华集成与更成熟和更可靠的三维材料集成工艺相结合，可以弥合学术研究与工业应用之间的差距。
图1. 范德华三维异质集成
虽然范德华集成为材料的异质集成提供了便利的低能量集成方法，并加快了新材料的基础研究和新器件的概念验证，但在具有高良率和大规模的范德华异质集成中仍然面临巨大的挑战。首先，当前的范德华集成工艺仍然依赖于使用柔性聚合物（如硅树脂聚合物）作为转移的媒介，聚合物具有较大的热膨胀系数和柔性，会限制大规模集成的对准分辨率。其次，范德华集成界面的均匀性、褶皱、污染和气泡也会严重限制器件的良率，而这些界面问题会随着集成面积和集成步骤的增加而呈指数级增长。最后，范德华界面弱的结合力会导致可靠性和稳定性的问题。特别是在实际范德华集成中的界面并难以完美贴合，降低了范德华集成系统的稳定性。温度变化时，热膨胀系数的失配会更是会导致范德华界面产生应力和层间滑动。范德华集成技术的发展和优化需要多学科的共同努力，特别是化学、材料科学和机械工程，合成和制造具有高均匀性，原子平整度和精细结构设计的范德华电路模块层，并开发具有高精度对准和操作的转移集成平台。
图2. 典型的范德华垂直集成
范德华集成就像堆乐高积木一样，可以垂直堆叠2D/2D超晶格，2D/3D单芯片三维集成（如图2所示），为垂直异构集成提供了一条超灵活和低能量的路径。范德华集成的灵活性和低能量特性组装了过去无法直接制备的新材料和新器件，开辟了传统集成工艺无法触及的物理极限可能性，发展了超高性能的新型器件结构，在未来信息社会的发展中有着巨大的应用前景。这将激励着科研工作者去克服范德华集成中的问题和挑战，以推动范德华集成走向工业生产。