随着人工智能时代的到来和数字化转型的深入发展，以光子作为信息载体的光电集成芯片及其相关技术的潜力正不断被挖掘和开发。然而，传统光电二极管需配置外部驱动电路来实现光电信号转换，限制了光电系统的性能和集成发展。

为此，中国科学技术大学孙海定教授iGaN Lab课题组与武汉大学刘胜院士团队合作，在国际上首次提出新型三电极光电PN结二极管结构。通过在P型区域引入“第三电极”，构筑载流子调制新方法，实现了第三端口外加电场对二极管光电特性的有效调控。

团队还基于该新型光电二极管构建了光通信系统和可重构光电逻辑门系统。当作为光发射器工作时，接入光通信系统可提升60%带宽，达到同尺寸器件国际最高水平；切换为光电二极管模式时，可实现可重构高速光电逻辑门，且切换无需改变器件结构。

相关研究成果以《A three - terminal light emitting and detecting diode》为题，于2024年4月25日在线发表于国际电子器件知名期刊《自然•电子学》，并被杂志主编推选为封面论文发布。该器件结构和制作工艺简单，可广泛应用于多种半导体材料制成的有源光电子集成芯片和器件平台，有助于推动下一代高速和多功能光电集成芯片的发展。

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