中国科学技术大学与加拿大麦吉尔大学的研究团队开发了一种新型单二极管，有望大幅缩小图像传感器体积。该成果发表于《自然·电子学》杂志。传统 p-n 二极管仅允许电流单向流动，功能单一，需依赖额外组件实现计算与存储。而这款新器件在无需集成其他元件的情况下，集光电探测、数据存储和信号处理三项功能于一体。 研究人员采用一维氮化镓纳米线结构，通过在硅基底上生长由 p 型氮化镓、n 型氮化铝镓和 n 型氮化镓组成的三层异质结构来实现突破。其中，中间的氮化铝镓层具有更宽的禁带宽度，形成电子势垒，从而在 p-n 结处构建出电子存储库。这一设计实现了对电荷捕获与释放的精确控制。 实验表明，该二极管表现出优异的偏置可调光电响应，具备光电突触行为及八级线性光记忆特性。团队利用该器件阵列构建了紧凑型图像传感器，无需额外电路即可实现图像去噪与分类。这种“三合一”架构不仅显著降低了硬件复杂度和能耗，还为未来开发微型化、专用型电子系统提供了新路径。该研究标志着光电集成技术的重要进步，为下一代高效、小型化电子设备奠定了坚实基础。