美國(guó)國(guó)家材料科學(xué)研究所(NIMS)已開發(fā)出一種能夠使用光學(xué)和電壓輸入值來存儲(chǔ)多個(gè)值的存儲(chǔ)設(shè)備。由分層的二維材料組成的該設(shè)備能夠光學(xué)控制存儲(chǔ)在這些層中的電荷量。該技術(shù)可以用于顯著增加存儲(chǔ)設(shè)備的容量，并且可以應(yīng)用于各種光電設(shè)備的開發(fā)。

用于存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)設(shè)備(例如閃存)在當(dāng)今的信息社會(huì)中起著不可或缺的作用。這些設(shè)備的記錄密度在過去20年中已大大增加。預(yù)期在不久的將來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將被廣泛采用，因此希望加速開發(fā)更高速度，更大容量的存儲(chǔ)設(shè)備。但是，當(dāng)前通過硅微制造來增加存儲(chǔ)容量和能源效率的方法即將達(dá)到其極限。因此，等待開發(fā)具有不同工作原理的存儲(chǔ)設(shè)備。

為了滿足預(yù)期的技術(shù)需求，該研究小組開發(fā)了由分層二維材料組成的晶體管存儲(chǔ)器件，其中包括用作溝道晶體管的半導(dǎo)體二硫化dis(ReS 2)，用作溝道晶體管的六方氮化硼(h-BN)。絕緣隧道層和石墨烯起浮柵的作用。該設(shè)備通過以類似于常規(guī)閃存的方式將電荷載流子存儲(chǔ)在浮置柵極中來記錄數(shù)據(jù)。ReS 2中的空穴電子對(duì)當(dāng)被光照射時(shí)，層容易被激發(fā)。這些對(duì)的數(shù)量可以通過改變光的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)。該小組成功地創(chuàng)建了一種機(jī)制，該機(jī)制允許石墨烯層中的電荷量隨著所釋放的電子再次與該層中的空穴耦合而逐漸減少。這一成功使該設(shè)備能夠用作多值存儲(chǔ)器，能夠通過組合使用光和電壓來有效地分階段控制存儲(chǔ)的電荷量。此外，該設(shè)備可以通過最大程度地減少電流泄漏來有效地運(yùn)行能量-通過將二維材料分層，從而在原子級(jí)上平滑它們之間的界面，可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

該技術(shù)可用于顯著增加存儲(chǔ)設(shè)備的容量和能量效率。它也可以應(yīng)用于各種光電設(shè)備的開發(fā)，包括光學(xué)邏輯電路和能夠通過組合使用光和電壓來控制存儲(chǔ)在其中的電荷量的高靈敏度光電傳感器。