EN

新闻

News And Activities

视点前沿 | 西电仲鹏副教授:新型二维材料MXene与宽禁带半导体、碳纳米管晶体管结合,探索电子器件新可能

发布人: 发布时间:2025-11-25 文字:

 

在西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院的实验室里,仲鹏副教授已深耕新型二维材料 MXene 研究十余年。从西安交通大学的求学到国际交流的视野拓展,再到西电十三载的科研领航,他不仅在能源与电子领域探索材料的无限可能,更以实际行动支持国产科研设备发展,用扎实的成果与坚定的选择,书写着科研工作者的责任与担当。

 

 

学术深耕:从求学到领航 MXene 研究

 

 

从西安交大求学到国际交流拓视野,西电十三载带队攻关,仲鹏用七十余篇顶刊论文与多项转化**,为MXene研究筑牢根基。

 

仲鹏的科研之路,始于西安交通大学的系统求学。2003 至 2007 年,他在此获得应用化学理学学士学位;2007 至 2012 年,继续攻读并拿下电子科学与技术工学博士学位。期间,2011 年赴新加坡南洋理工大学、2013 年赴台湾新竹交通大学的交流经历,更让他拓宽了国际科研视野。

2013 年,仲鹏加入西安电子科技大学,至今已坚守十三载。如今,他带领着一支由 2 位老师、10 位研究生组成的课题组,在 MXene 材料研究领域成果丰硕:在 AFM 等国际权威学术期刊发表论文七十余篇,申请中国发明** 12 项,其中 7 项已获授权,3 项成功实现转化应用。这份成绩单的背后,是他对科研的执着与团队的协作,也为后续 MXene 材料的应用探索铺就了坚实道路。

 

MXene 材料:二维世界里的 “全能选手”

 

兼具超导到半导体的可调导电性与优异加工性,2017 年一次学术发现,让仲鹏决心将 MXene 推向更多未探索的应用领域。

 

在仲老师眼中,MXene 绝非普通的材料 —— 它是一个由二维过渡金属碳化物或氮化物构成的大家族,通过调整元素成分、表面化学与合成环境,可衍生出近百种不同材料。而其*核心的魅力,在于 “独特且可调” 的性能:导电性横跨超导至半导体范围,能级位置与物理化学性质可精准调控,这让它能灵活适配各类电子器件场景。

 

 

这份研究的缘起,始于 2017 年的一次 “偶然”。当时,仲鹏在学术期刊上首次关注到 MXene,发现其导电性远超石墨烯与碳纳米管,且彼时多数研究仅聚焦于电池等能源转化器件,光电子、场效应晶极管、天线等领域仍是 “空白地带”。“这么好的材料,不该只局限于单一领域。” 带着这份判断,他率先将 MXene 应用于太阳电池,利用其高导电性与能级可调性,与光敏半导体构建异质结,有效促进光生电荷分离,提升光电转化效率。

 

 

如今,他的研究已进一步拓展:在光催化、光热等太阳能转化领域深挖潜力;尝试将 MXene 与宽禁带半导体、碳纳米管晶体管结合,探索电子器件新可能;更利用其优异的加工性 —— 可通过悬涂、喷涂、喷墨打印、3D 打印成膜,且兼容柔性基底 —— 研发柔性天线等创新应用,让 MXene 的 “全能” 特性逐步落地。

 

与卓立汉光结缘:科研路上的 “得力伙伴”

 

支持国产高精尖设备,卓立汉光仪器成为解析 MXene 与半导体异质结载流子过程的重要助力。

 

科研的突破,离不开精准的实验设备支撑。仲鹏与卓立汉光的合作,始于 2021 年至 2022 年的两年间 的两次采购,*终搭建起一套适配 MXene 研究的实验设备。

 

这套设备并非 “通用工具”,而是精准服务于仲鹏的核心研究方向:MXene 与半导体材料(如钙钛矿、无机氧化物)结合形成的异质结构,是提升能源器件转化效率的关键,而卓立汉光的设备,恰好能探测这类异质结构中载流子的分离与传输过程。“它就像一双‘精准的眼睛’,帮我们看清材料作用的核心机制,为后续优化能源器件性能提供了重要依据。” 仲鹏对设备的实用性给予认可。

 

 

谈及缘何选择卓立汉光设备时,仲鹏并非没有其他竞品可选,但他*终坚定选择卓立汉光,源于两点核心考量:

其一,是 “实打实” 的性价比。“卓立汉光的设备能提供更多配置,这对我们开展系统、深入的研究至关重要。” 在科研经费需高效利用的前提下,这样的选择让研究能覆盖更广泛的实验需求,加速成果产出。

其二,是深藏的 “家国情怀”。在仲鹏看来,国产科研设备,尤其是高精尖领域的设备,仍处于 “需要壮大” 的阶段。“如果没有用户的支持,国产设备很难与国际上的前沿产品抗衡。” 正是这份对国产科研装备发展的责任感,让他在同等条件下优先选择国产品牌 —— 用实际采购行动,为国产设备的迭代升级注入动力。

 

寄语卓立汉光:软硬兼修,迈向世界舞台

 

既要硬核指标赶超国际,又要优化软件体验,期待卓立汉光凭实力站上全球科研仪器的舞台。

 

谈及对卓立汉光的未来期待,仲鹏提出了清晰的方向,核心围绕 “硬件” 与 “软件” 两大维度:

 

在硬件与功能上,他认为 “硬核指标” 是关键 —— 不仅要赶上国外*先进同类仪器的水平,更要实现 “超越”;同时,需研发具有 “中国特色” 的功能,做到 “测得更准、更高精尖”,甚至覆盖国外设备无法实现的测试需求。“当国产设备能凭实力立足时,大家选择它就不再需要依赖‘情怀’,这才是真正走向世界的基础。”

 

在软件与体验上,他建议优化软件界面,提升仪器仪表的集成度与智能化水平,让设备更 “用户友好”。“国外很多设备在这方面也有不足,若卓立汉光能补齐这块短板,做到‘软硬兼修’,一定能成为全世界闻名的科研仪器生产商。”

 

从 MXene 材料的创新探索到国产科研设备的坚定支持,仲鹏副教授的科研之路,既是对前沿科技的执着追求,也是对 “国之重器” 崛起的有力助推。而这份探索与支持,终将为我国在材料科学与科研装备领域的发展,注入更持久的力量。

 

 

【致卓立汉光的同行者】

感恩相伴,不负信赖!

 

【仲老师简介】

 

 

仲鹏,男,副教授,博导。2013年以来在西安电子科技大学工作,现为纳米材料与技术系主任,中国光电产业平台专家委员会理事,江苏省“科技副总”特聘专家,西安市科协科技智库专家,中国光学工程学会、微纳米学会、化工学会高级会员,中国电子学会、材料学会、化学会、电子元器件关键材料与技术专委会等会员。目前担任学术期刊Frontiers in Fuels(solar fuels section)- Associate Editor、Frontiers in Energy Research - Guest Editor、美国化学会(ACS)、英国皇家化学会(RSC)、Wiley、Elsewier、Cell Press、英国物理学会(IOP)、中国物理学会、中国化学学会等期刊审稿专家,国家自然科学基金、陕西省科技计划等项目评审专家。

目前已在国际权威学术期刊Advanced Functional Materials,Nano Energy等发表学术论文70余篇;授权/申请中国发明**12项,成果转化3项;获得陕西省高校科协青年人才托举计划、陕西高等学校科学技术一等奖、西安电子科技大学师德先进个人、优秀硕士学位论文指导教师、创新创业优秀指导教师和创新创业先进个人等荣誉。

研究方向:二维MXene材料在能源与电子应用