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自组装WSe?/MoS?异质结构阵列的直接合成及其光电性能
摘要： 过渡金属二硫化物功能性范德华异质结正成为下一代逻辑器件和光电子学基础的潜在候选材料。然而，迄今为止合成过程的复杂性阻碍了该异质结构器件阵列的大规模成功集成——而这是实际应用所必需的。本研究提出一种直接合成方法，通过简便的溶液定向沉淀法制备自组装WSe?/MoS?异质结构阵列。通过调控溶液内部对流（即马兰戈尼流），使WSe?纳米线以特定角度选择性堆叠于MoS?纳米线上方，从而形成平行与交叉排列的异质结构。所实现的WSe?/MoS?基p-n异质结不仅展现出高整流特性（理想因子1.18），还具有优异光电性能（响应度高达5.39 A W?1，响应速度达16微秒）。作为可行应用实例，研究展示了基于WSe?/MoS?的光电二极管阵列（10×10），证实该光传感系统可检测外部光源的位置与强度。这种具有多种排列方式的层级结构溶液生长法，为大面积电子与光电子应用的进一步发展提供了新途径。
关键词： 过渡金属二硫化物、p-n结、马兰戈尼流、光电探测器、异质结
更新于2025-09-11 14:15:04
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中碳钢表面高速钢异种激光熔覆过程的多组分多相建模
摘要： 在激光熔覆过程中，熔池内的传输现象（包括快速凝固、强烈流体对流和元素扩散）十分复杂，这些现象决定了熔覆层的微观组织和成分。本研究建立了三维瞬态多组分多相模型，用于模拟T15粉末与T15/CeO2混合粉末在42CrMo基体上的异种激光熔覆过程。明确界定了能量与质量源项的位置及表达式。通过对比单道熔覆实验的截面形貌验证了模型有效性。模拟结果表明：熔池主要受强马兰戈尼流支配，形成完全混合的熔覆层及底部狭窄过渡区；采用纯T15粉末时熔池呈现向内流动模式，而T15-CeO2混合粉末则产生向外流动模式。通过电子探针显微分析仪和扫描电镜研究了熔覆层的元素含量与微观组织，发现组织从基体-熔覆界面到顶部表面依次呈现平面晶→胞状晶→等轴树枝晶的演变规律，过渡区由平面晶和胞状晶组成。数值模型计算的凝固特征与晶粒形貌具有对应关系。
关键词： 传输现象，晶粒形貌，激光熔覆，多相建模，马兰戈尼流
更新于2025-09-11 14:15:04