簡單的旋涂工藝沉積MXene薄層，用作光電探測器中的關(guān)鍵組件，從而賦能光纖數(shù)據(jù)傳輸、激光雷達(dá)和許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

由于MXene是二維薄層材料，應(yīng)用形態(tài)多樣（從“噴漆、粘土”到“油墨”），并保持高導(dǎo)電性，因此其薄膜形式已成為一種非常具有吸引力的光電探測器電極的透明材料候選者。

“制造光電探測器的最大挑戰(zhàn)之一是金（Au）接觸點(diǎn)的沉積。金（Au）本身成本高，制造過程還必須在高溫和真空室中進(jìn)行，制造成本也非常高。”博士論文研究員、論文主要作者Kiana Montazeri博士說道，“我們正在用成本低廉的MXene材料代替金（Au），并通過使用臺式旋轉(zhuǎn)器在大氣條件下進(jìn)行沉積，完成光電探測器的制造?！?

這種薄膜沉積工藝的工作原理類似于將一滴墨水放入離心機(jī)中，然后將所產(chǎn)生的飛濺物從腔壁剝離。作為一種可以在普通大氣條件下完成的簡單工藝，利用圖案化基板完成，并輕松地用MXene材料批量生產(chǎn)光電探測器。

光電探測器的靈敏度與光敏材料的表面積有關(guān)。盡管大家更希望得到表面積更大的傳感器，但尺寸越大，需要的光功率也越高，會導(dǎo)致響應(yīng)變慢。由于MXene薄膜具有導(dǎo)電性，因此可以在傳感器的多個組件中使用，幾乎將器件的整個表面變成感應(yīng)區(qū)，且不會降低其能量效率或性能。

“之所以對MXenes材料有興趣的原因有很多，其中最主要的一點(diǎn)是它們可以與水混合制成噴劑和油墨，同時保持適合的導(dǎo)電性，”德雷塞爾大學(xué)工程學(xué)員教授、論文合著者Bahram Nabet博士說道，“使用透明MXene薄膜做光電探測器的觸點(diǎn)具有明顯的優(yōu)勢，因?yàn)樗軠p少載流子傳輸距離和響應(yīng)度之間的折衷。”

研究人員在論文中表明，就靈敏度而言，用MXene薄膜制造的光電探測器性能優(yōu)于用金（Au）實(shí)現(xiàn)的同類器件的四倍。這意味著它們可使數(shù)據(jù)中心更加節(jié)能。