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《三体》一书中曾有这样一个有趣设定：“微观集成电路的原理与普通集成电路完全不同，因为其基材不是由原子构成的它本身就是一个质子。电路的PN结是对质子平而局部的强互作用力进行扭结而形成导线也是传导核力介子的。” 将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结（英语：PN junction）。PN结具有单向导电性，是电子技术中许多器件所利用的特性，例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。可以说，PN结作为现代电子学和光电子学中最基本的单元器件，如何构筑二维原子晶体PN结对于未来发展基于二维晶体的电子器件具有重要研究意义。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧团队致力于新型二维原子晶体材料的制备、物性调控及原型器件等方面的研究。最近，该研究团队的博士生王昊和鲍丽宏副研究员与国科大的周武教授等合作，对二维原子晶体同质结的超快编程进行了深入研究。他们利用二维范德瓦尔斯异质结的原子级锐利界面特性，采用半浮栅器件结构，成功实现了二维原子晶体沟道的纳秒级（~ 20 ns）静电编程，比其他二维同质结快7个数量级。通过施加不同极性的电压脉冲，构建了横向p-n、n+-n及其他类型的同质结。其中同质PN结具有高达~105的整流比，并且可以在四种不同的导电状态之间动态切换，电流跨越9个数量级。基于上述特性，团队实现了逻辑整流器等功能器件的构筑。该工作为未来电子器件的发展提供了新的设计方案，有望成为下一代存储器、逻辑整流器和集成电子器件中不可或缺的结构单元。
