以我院张增星副教授为首的科研团队，依托上海市微结构材料与技术重点实验室，面向新型二维晶体的科学前沿，持续开展具有逻辑调控和信息存储功能的半导体器件的基础理论和关键技术创新研究，在基于二维晶体的新型纳米器件研究方面取得了系列创新性成果，先后实现了高性能二维晶体双极性存储器（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 7360），新型逻辑整流和逻辑光电子器件（Small 2017, 13, 1603726）等。

在系列研究成果的基础上，张增星团队通过与新加坡南洋理工大学、美国Rice大学和复旦大学紧密合作，在国际上首次提出并实现了利用二维晶体制备出具有逻辑调控和信息存储功能的新型p-n结，为发展新型电子和光电子器件提供了新的技术途径，为半导体器件的发展开辟了新的可能方向，相关成果“Two-dimensional non-volatile programmable p-n junctions”在线发表于《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/nnano.2017.104）。

近年来，二维晶体相关理论和技术的持续进步为半导体器件的突破性进展提供了基础。基于对二维晶体载流子调控机理的深入研究，张增星团队创造性的提出并制备了一种基于二维晶体的半浮栅场效应晶体管（SFG-FET）新型结构，构建出具有逻辑调控和信息存储功能的新型p-n结。与传统的半导体p-n结不同，在这种新型p-n结里，可以通过调控脉冲电压，实现二维晶体在p-n结与非p-n结之间的逻辑变化；而且这种结构还具有非易失性可存储功能，存储寿命远远超过10年，达到了可实用化半导体器件的水平。相关结果可用于发展新型电子和光电子器件，同时也为发展便携式柔性透明器件提供了材料基础。