本发明揭示形成在例如电阻性随机存取存储器RRAM等存储器单元及存储器阵列中使用的二极管结构的方法。所述方法包含通过将石墨材料(例如，石墨烯)化学吸附在导电材料上而形成第一电极。可在所述第一电极的通过上覆于所述第一电极的介电材料中的开口而暴露的表面上方形成低k介电材料，接着在所述低k介电材料上方形成高k介电材料。所述开口的剩余部分可使用另一导电材料填充以形成第二电极。所得二极管结构的所述第一电极及所述第二电极具有不同的功函数，且因此提供低热预算、低接触电阻、高正向偏压电流及低反向偏压电流。本发明还揭示包含此二极管结构的存储器单元及存储器阵列。