光電探測器是將光攜帶的信息轉(zhuǎn)換為電子電路和計算機能夠處理的電信號的元器件。光電探測器是電視遙控器和光學運動感測設備等日常設備的常用元件，也是許多人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的關(guān)鍵元器件。不過，數(shù)據(jù)中心和通信應用是對光電探測器需求最大、增長速度最快的市場。數(shù)據(jù)中心每年部署千萬顆光電探測器，才能滿足計算技術(shù)對存儲空間不斷增長的需求。

德雷塞爾大學（Drexel University）的研究人員開發(fā)了一種簡單的旋涂法，用MXene材料制作光電探測器，MXene材料可以滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對器件的生產(chǎn)需求。

上述行業(yè)的發(fā)展引發(fā)了對光電探測器需求量的激增。但光電探測器的制造，需要昂貴的材料（例如金和鈦）和資本密集型設備，后者才能提供高度受控的工藝條件，但維護成本昂貴。

MXene材料示意圖

注：MXene是一類新型碳/氨化物二維納米層狀材料，一般是利用化學刻蝕的手段通過選擇性刻蝕掉前驅(qū)體MAX相中的A原子層而得到。其通式可表示為Mn+1XnTx，其中M代表早期過渡族金屬，X代表碳和/或氨，Tx代表MXene在刻蝕過程中產(chǎn)生的附著在其表面的官能團（-OH、-F等）。在復合材料、潤滑劑、環(huán)境污染治理、電池、電容器、催化、傳感器、抗菌等領(lǐng)域具有潛在的應用價值。

最近發(fā)表在期刊Advanced Materials上的研究表明，該小組展示了如何用半透明薄層MXene材料代替金（Au），在提高生產(chǎn)工藝能力的同時，性能水平有望超過當前表現(xiàn)最佳的光電探測器。

德雷塞爾大學工程學院的助理研究員，該論文的合著者Pouya Dianat博士說：“這是一項重要的進展。因為到2024年，預計全球光電探測器的市場規(guī)模將達到20億美元，因此迫切需要增加制備光電探測器的工藝流程選擇，并找到更多的可持續(xù)材料?！?