近日，我院青年教师罗光灿博士作为第一作者，贵州民族大学作为第一单位，在国际著名学术期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials，IF: 19.924）发表题为《High-performance ultraviolet photodetectors enabled by van der Waals Schottky junction based on TiO₂ nanorod arrays/Au-modulated Ti₃C₂T_x MXene》（基于TiO₂纳米棒阵列/金调制Ti₃C₂T_x MXene范德华肖特基结的高性能紫外光电探测器）的学术研究论文。

论文内容主要是关于紫外光的探测。紫外探测技术在空间与天文研究、导弹制导与追踪、通信、环境监测、生物分析与火灾预警等国防和民生领域有着广泛的应用。二维过渡金属碳、氮或碳氮化合物（MXenes）由于其出色的电子特性，在光电器件方面显示出巨大的潜力。该研究通过全溶液工艺技术制备基于TiO₂纳米棒阵列/Ti₃C₂T_x MXene范德华（vdW）肖特基结的高性能紫外光电探测器。在Au电极调控下，Ti₃C₂T_x MXene功函数从4.41 eV升高至5.14 eV，形成了空穴传输层，辅以Ti₃C₂T_x表面无悬挂键特点，抑制了表面态引起的费米能级钉扎效应，增强了肖特基结的电场强度，促进了电荷分离和传输。同时，深入研究了光伏-热电效应与空穴捕获机制（TiO₂和氧气之间的电子交换）的内在联系，在施加偏压后，光伏效应得到了加强，而空穴捕获机制和反向热电效应基本被消除。最终，具有FTO/TiO₂ NR arrays/Ti₃C₂T_x/Au结构的器件响应率和比探测率在-1.5 V偏压下分别达到了1.95 × 10⁵ mA W^-1和4.3 × 10¹³ cm Hz^1/2 W^-1（370 nm，65 mW cm^-2）。该研究提供了一种有效的方法，既通过形成vdW肖特基结和选择金属电极来调控MXene作为合适的电荷传输层，以提升光电探测器的性能。

该研究工作得到贵州省科技厅自然科学项目([2020]1Y200)、贵州省教育厅高等学校科学研究项目([2022]143)和贵州民族大学自然科学项目(GZMUZK[2022]YB21)的支持，同时得到四川大学赵德威教授、清华大学林红教授和电子科技大学任翱博副研究员的支持与帮助。

图文：罗光灿

一审一校：刘嫒、王腾飞

二审二校：姚欣桐

三审三校：陶媛