随着微电子学与光电子学进入“后摩尔时代”，高性能光电器件与生物系统的融合逐渐成为一个重要的发展方向。采用高性能半导体光电器件和系统解决神经科学领域面临的技术难题，尤其是借助光学、电学等手段对神经信号进行调控和传感，受到了越来越广泛的关注。本综述论文以电子工程领域的基本单元之一——二极管与神经科学领域的基本单元——神经元之间的相互作用为切入点，总结了本课题组近年来的代表性研究工作。通过对材料器件进行设计和加工，实现了生物相容的植入式光电器件。这些光电器件通过光电信号的转换与神经信号相互作用，可以实现对生物细胞、组织和活体系统的光遗传学调控、无线光电刺激、原位荧光检测和光电传感等功能。这些新型的光电器件技术对于基础神经科学研究和神经疾病诊疗都具有重要意义。

植入式电子信息设备已成为生物科学研究及医疗临床应用不可缺少的工具。以植入式光电子器件与系统为主题，介绍了面向生物医疗的各种植入式无源器件和有源器件的材料制备、工艺集成和可植入化策略，分类介绍了植入式光电子器件的能量信息传输方式；并从生物医学的研究和应用入手，介绍了具有代表性的植入式光电子系统。较为全面地阐述了现有的方法和技术，并结合实际应用和生物相容等需求，分析总结了各种技术方案的特点及其未来的发展趋势和面临的挑战。