光电器件的快速发展对透明电极的功函数、光谱透过率、电导率以及工艺兼容性提出了越来越高的要求。传统的透明导电材料（ITO、AZO和FTO等）的功函数较低，难以与p型半导体形成良好的欧姆接触，与N型半导体形成良好的肖特基接触。MXene作为一种新兴的二维材料，具有溶液加工性、高比表面积和本征高导电性等优点，是理想的电极材料。MXene表面丰富的官能团使其功函数可在1.0 eV以上的能量范围内进行精细调节，为光电器件性能的提升提供了新的可能性。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。
图一， 用 Ti3C2Tx 纳米片涂覆 AgNW 并将其组装成网络而形成的混合物的示意图及其TEM 图像。通过氧和羟基官能团修饰调节Ti3C2Tx功函数的示意图。通过利用Ti3C2Tx表面丰富的位点，其功函数可以在 4.7 至 6.0 eV的超宽范围内进行可控调整。同时，该高功函透明电极在深紫外 (DUV) 至可见光(Vis)谱区域都具有超高的透过率 (>94%)，同时具有超低方块电阻 (<15 Ω sq−1) 。值得注意的是，该高功函透明电极在曲率半径为 2 mm 的情况下经过 10000 次重复弯曲后，其电导率变化低于 4%。图二，高功函透明电极的透过率光谱，及柔性导电性测验。通过调控Ti3C2Tx的表面氧官能团含量，能够实现于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，超过了肖特基-莫特关系的预期值。实验结果和理论计算都表明，偶极子诱导电子亲和势增加可用于增强该自供电光电探测器的内建电场。在 0 V 偏压下，大规模柔性 10 × 10 光电探测器阵列表现出 18.24 mA W-1 的优异响应度。此外，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。图四，有机发光晶体管器件结构示意图及亮度转移曲线。相关工作以“Dressing AgNWs with MXenes Nanosheets: Transparent Printed Electrodes Combining High-Conductivity and Tunable Work Function for High-Performance Opto-Electronics”发表在《Advanced Materials》上，鞠仲实和陈煜升博士为共同第一作者。李鹏副教授，马剑钢教授和Paolo Samorì教授为共同通讯作者。李鹏副教授，研究方向为宽带隙氧化物、氮化物半导体薄膜光电性质马剑钢教授，东北师范大学研究生院院长，研究方向为宽禁带半导体材料与物性研究、新型导电材料及其应用。Paolo Samorì教授，欧洲科学院院士（EURASC），法国国家技术研究院院士、德国国家科学与工程院（acatech）院士，斯特拉斯堡大学超分子科学与工程研究所（ISIS）主任。全文链接：
https://doi.org/10.1002/adma.202412512声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！
