研究背景：
开发具有高导电性、高紫外-可见光谱透过率以及较大功函数调节范围的电极，始终是光电器件领域追求的关键目标。当与n型半导体结合时，电极需要形成较高的肖特基势垒，以促进光生载流子的分离，进而提升光伏器件的功率转换效率。而与p型半导体结合时，电极则需建立理想的欧姆接触，以便于提高发光器件的电荷注入和外部量子效率。然而，传统透明导电氧化物（如ITO、AZO）的紫外透过率低，且功函数调节范围窄，限制了光电器件的进一步发展。近日，东北师范大学马剑钢教授团队与斯特拉斯堡大学Paolo Samorì教授团队合作，提出了以银纳米线(AgNWs) 作为导电网络主体，由过渡金属碳化物Ti3C2Tx纳米片作为功能化包裹层，形成基于1D-2D异质核壳网络结构的高功函透明电极。
研究亮点：
图2 高功函高透过率TA电极的柔性展示。
Ti3C2Tx-AgNWs (TA)电极具有8 Ω/□的低方阻以及高达96%的紫外-可见光谱平均透过率。在2 mm曲率半径下经过10000次重复弯曲后，TA电极的导电性变化低于4%。
图3 肖特基二极管结构示意图及光电性能测试。
作者通过调控Ti3C2Tx的表面氧官能团含量，实现了与n型半导体材料之间的肖特基势垒调控。在基于Ga2O3的深紫外光电探测器中，作者实现了1.57 eV的肖特基势垒高度，超出了根据肖特基-莫特关系推导的预测值。实验结果和理论计算表明Ti3C2Tx与Ga2O3之间的界面偶极子诱导了Ga2O3电子亲和能的减小，从而有效增大了肖特基势垒高度，增强了自供电TA/Ga2O3光电探测器的内建电场。在此基础上，大规模柔性10 × 10 TA/Ga2O3光探测器阵列在0 V偏压下表现出18.24 mA/W的高响应度。
图4 有机发光晶体管器件结构示意图及亮度转移曲线。
该高功函透明电极还能与P型半导体材料形成欧姆接触。通过调控Ti3C2Tx表面官能团分布情况，可以实现与P型发光材料 (SpiroG) 之间形成欧姆接触。基于该高功函透明电极所制备的发光晶体管展现了5020 cd m-2的优异亮度，与传统的Au半透明电极相比，实现了3倍性能的提升。
研究展望：
作者开发的可打印TA混合材料，凭借其易于制备、宽光谱透明性、低方阻以及可调功函数的优异特性，使其成为实现高性能光电器件（如钙钛矿太阳能电池、有机发光二极管和光晶体管）透明电极的理想材料。这项工作将引起包括材料与纳米科学家、物理学家和化学家在内的广泛科学界的浓厚兴趣，并对未来在光子学与纳米光电学交叉领域的发展产生重大影响。
原文详情：
Ju Z, Chen Y, Li P, Ma J, Xu H, Liu Y, Samorì P. Dressing AgNWs with MXenes Nanosheets: Transparent Printed Electrodes Combining High-Conductivity and Tunable Work Function for High-Performance Opto-Electronics. Adv Mater. (2024) http://doi.org/10.1002/adma.202412512.
学术QQ交流群
（加群方式：请备注：姓名-单位-研究方向)
(无备注请恕不通过，由管理员审核后入群）
功能器件群-2：176356631
