交叉阵列中的漏电流问题是电阻型存储器（如RRAM、MRAM、PCM）高密度集成的主要障碍，研制具有高疲劳特性、高均一性的通用选通管对于实现上述存储器的高密度三维交叉阵列集成具有重要意义。刘明院士团队设计了一种基于NbOx的高性能选通器件，通过对氧元素分布的调节与隧穿层的引入，实现了高开态电流密度（4.8MA/cm2）、高操作速度（10ns）、高疲劳特性(>1012)。在机理研究方面，基于变温测试结果及第一性原理计算，提出了基于热失控（Thermal runaway）结合肖特基势垒的电荷传输模型。这为RRAM等新型存储器的高密度集成提供了解决方案。
上述研究成果以题为“Nb1-xO2 based Universal Selector with Ultra-high Endurance (>1012), high speed (10ns) and Excellent Vth Stability”的论文入选2019 VLSI Technology。微电子所罗庆博士为第一作者，吕杭炳研究员和刘明院士为通讯作者。VLSI与ISSCC、IEDM并称微电子技术领域的“奥林匹克盛会”，是超大规模集成电路和半导体器件领域里最顶尖的国际会议之一，也是展现IC技术最新成果的橱窗。截止2019年的VLSI，中国大陆地区在VLSI技术研讨会总共入选论文18篇，该论文是刘明院士团队继2016年之后的第二篇入选文章。
（1）NbOx选通管的基本I-V特性；（2）通用选通管的设计思路；（3）选通管特性与新型存储器对选通管要求的对比
