单器件实现六种基础光电逻辑门！浙大城市学院二维异质结光电子器件研究发表于《Small》

本文报道了浙大城市学院杜思超教授团队联合浙江大学、浙江理工大学在二维范德华异质结光电子计算领域的研究成果。背景方面，传统硅基芯片逼近物理极限，光电转换带来信号损耗和延迟。研究目的为突破这一瓶颈，研制仅依赖单一器件即可实现多种逻辑运算的可重构光电器件。结论显示，团队成功制备了ReS2/Gr/h-BN/Gr多层范德华异质结器件，利用波长依赖型双极性光电流调控机制，通过365nm紫外光和635nm可见光作为输入，以正负光电流定义逻辑0和1，仅用单一器件实现了OR、AND、NOR、NAND、NOT、XNOR六种基础逻辑运算。器件性能优异：暗电流低至15 pA，光开关比超10^4，响应速度亚微秒级别，单次逻辑操作功耗仅约60pW。该技术还演示了基于XNOR逻辑的硬件级物理层加密通信，无需额外算力，为后摩尔时代低功耗、高密度光电计算芯片提供了新方案。