据中国科学院金属研究所官网报道，孙东明、刘驰和成会明等研究团队提出了一种光控二极管，通过异质结的设计与构筑，器件获得了新型光电整流特性，光照条件下电流状态实现了由全关态向整流态的转换，进而构筑出首例无需选通器件的光电存储阵列。使用二硫化钼n/n-结作为沟道，利用石墨烯作为接触电极、六方氮化硼作为光栅层材料，构筑了光控二极管。在一定的栅压下，黑暗时器件表现为全关态，而光照时则转换成整流态，且具有超过10⁶的电流开关比。同时，器件具有光电探测器行为，其响应度超过10⁵ A/W，响应速度小于1s；当六方氮化硼厚度逐步增加时，光控二极管的器件行为转变为光电存储器，并获得迄今最高的非易失响应度（4.8×10⁷ A/W）和最长的保留时间（6.5×10⁶ s）。 通过器件能带结构的分析，研究人员阐明了器件的工作原理。光控二极管本质上是由位于正和负极的两个石墨烯/二硫化钼肖特基结和位于沟道的二硫化钼n/n-结串联而成。在负栅压下，处于截止态的肖特基结将使器件处于全关态；在光照时，氮化硼光栅层将捕获光生载流子，从而屏蔽栅压的调控作用，使肖特基结处于导通态，进而使得二硫化钼n/n-结的整流特性得以呈现，器件处于整流态。研究人员进一步设计构筑了3×3像素的光电存储阵列，首次在无选通器件的条件下展现了优异的抗串扰能力；同时，基于器件对不同波长和强度光信号响应的差异，研究人员演示了阵列对光信号的探测及处理功能，表明了光控二极管具有实现高集成度、低功耗和智能化光电系统的极大潜力。研究成果于2022年5月10日在National Science Review在线发表，题为“A photon-controlled diode with a new signal processing behavior。