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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 基于二硫化钼和二硫化钨保护的钛侧抛光纤表面等离子体共振效应的湿度传感器研究

    摘要： 本文报道了不同厚度（分别为5纳米、13纳米和36纳米）钛（Ti）薄膜包覆的侧抛光纤（SPF），并采用二硫化钼（MoS2）和二硫化钨（WS2）等过渡金属二硫化物（TMDCs）薄层进行?；?，从而实现从可见光到中红外区域的超灵敏基于表面等离子体共振（SPR）的传感器。沉积有Ti的SPF与MoS2和WS2表现出强烈的倏逝场相互作用和良好的光学吸收，因而具有高灵敏度性能。Ti层厚度的逐步增加有助于透射强度的增强，并伴随红移和宽光谱。研究发现，36纳米最佳厚度的Ti与MoS2结合会导致纵向局域表面等离子体共振（LSPR）模式出现微弱红移，而相同厚度的Ti与WS2结合则导致较大蓝移。红移可能是由于与MoS2激子区的等离子体耦合效应减弱所致。观察到的LSPR峰位蓝移可能是由于WS2与Ti之间的表面改性所致。将相对湿度从58%改变到88%仅引起Ti/MoS2的响应。因此，与WS2相比，MoS2对36纳米厚度的Ti表现出更高的灵敏度。因此，所提出的集成二维材料的光纤传感器能够在任何环境下测量湿度。

    关键词： 二硫化钨（WS2）、侧抛光纤（SPF）、二硫化钼（MoS2）

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 全光谱响应的In2.77S4/WS2 p-n异质结作为Cr(VI)还原和四环素氧化的高效光催化剂

    摘要： 本工作合成了褶皱状n型WS2纳米片，并将其用于构建In2.77S4/WS2 p-n异质结光催化剂。实验结果表明：该复合催化剂在可见光和红外光照射下对Cr(VI)还原及四环素氧化表现出优异的光催化活性。研究发现随着WS2负载量增加，催化剂光催化效率先升高后降低。当WS2含量为4 wt%时，催化剂获得最高光催化活性——可在60分钟内还原99.1%的Cr(VI)，20分钟内氧化87.5%的四环素，这两个指标分别比纯In2.77S4提升了12.5%和118.8%。这种增强的光催化性能归因于p型In2.77S4与n型WS2之间构建的p-n异质结。文中还详细阐明了光催化机理。

    关键词： 在2.77S4中，光催化，异质结，WS2

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 富含边缘/缺陷、金属态且氧杂原子掺杂的WS2超结构，具有卓越的电催化性能，适用于绿色太阳能转换

    摘要： 二维硫化钨在电催化领域应用广泛。然而，二硫化钨（WS?）的催化活性位点仅位于层边缘，其表面呈催化惰性。因此，增加边缘活性位点的暴露并有效激活表面惰性位点是重要挑战。本研究合成了富边缘/缺陷且掺杂氧杂原子的WS?超结构（ED-O-WS?）?；诟貌牧隙缘缂娜玖厦艋裟艿绯兀―SCs）功率转换效率（PCE）达到10.36%（1太阳光强，AM 1.5，100 mW cm?2）和11.19%（40 mW cm?2）。据我们所知，这些数值是目前基于无铂对电极且在I??/I?电解液中报道的最高DSCs效率。微观纳米结构与电催化机制分析表明，ED-O-WS?在电解液中呈现金属特性，其丰富的边缘/缺陷及氧掺杂对提升WS?催化活性起关键作用。此外，ED-O-WS?对I??/I?电解液展现出优于贵金属铂的催化可逆性。

    关键词： WS2，绿色太阳能转换，染料敏化太阳能电池，对电极

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有喷墨打印WS2传感层的FET型气体传感器的气体传感特性

    摘要： 本文研究了具有喷墨打印WS2传感层的MOSFET型传感器的气体传感特性。当向测试腔注入NO2气体时，由于NO2是氧化性气体会从传感层抽取电子，该气体传感器的漏电流增大；反之，当注入H2S气体时，由于H2S是还原性气体会向传感层提供电子，漏电流减小。两种情况下，漏电流变化量均随气体浓度升高而增大。但对其他气体（NH3和CO2），该传感器漏电流变化微小。该气体传感器对10ppm浓度的NO2、H2S、NH3和CO2的响应度分别为15.20%、7.18%、1.66%和3.02%。因此，在这四种目标气体中，WS2传感器对NO2气体表现出高选择性。

    关键词： MOSFET、气体传感器、喷墨打印、WS2

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • WS<sub>2</sub>/BSe范德华型II异质结构作为有前景的水分解光催化剂

    摘要： 通过第一性原理计算研究了WS2/BSe异质结的结构、电子性质、电荷转移、能带边缘排列及光学特性。结果表明，WS2/BSe异质结是具有1.73 eV间接带隙（Egap）的半导体材料，其II型能带排列特征有助于光生电子-空穴对的空间分离。电荷从BSe单层向WS2单层转移，延长了光生载流子的分离寿命。最重要的是，该异质结的能带边缘满足酸性溶液（0 < pH < 7）中析氢反应（HER）的热力学要求。此外，与WS2和BSe单层相比，异质结的光学吸收强度显著增强，可见光区吸收范围扩展至717 nm，提升了潜在光催化效率。这些结果揭示了WS2/BSe异质结光催化活性增强的内在机制，表明其可作为二维异质结构光催化剂应用。

    关键词： II型异质结构，潜在机制，光催化剂，WS2/BSe

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于分层CoS2/N掺杂C@Co-WS2蛋黄壳纳米多面体构建无铂染料敏化太阳能电池电催化剂

    摘要： 具有蛋黄-壳结构的纳米材料因其更大的比表面积、更高效的活性位点及更短的电荷传输路径，被公认为能源转换器件中极具前景的先进催化剂。本研究开发了一种简便的模板法，合成了蛋黄-壳结构CoS?/N掺杂碳@Co-WS?（CoS?/NC@Co-WS?）作为染料敏化太阳能电池的对电极材料。具体而言，以沸石咪唑酯骨架-67（ZIF-67）为模板，通过阴离子转化/交换过程与(NH?)?WS?反应，随后进行硫化处理。此外，我们还探究了反应物质量比对催化剂形貌及电化学性能的影响。当ZIF-67前驱体与(NH?)?WS?的质量比为5:1时，无铂染料敏化太阳能电池的功率转换效率高达9.21%，显著优于铂基电池（8.18%）。这一优异性能可归因于多元素协同效应、显著的蛋黄-壳结构以及最大的比表面积（110 m2·g?1）。

    关键词： 纳米多面体，CoS2/NC@Co-WS2，对电极，催化活性，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于WS2/MoS2二维纳米片的2微米被动调Q Tm:YAlO3激光器

    摘要： 报道了基于二硫化钨(WS2)和二硫化钼(MoS2)二维纳米片作为可饱和吸收体的2μm被动调Q Tm:YAlO3(YAP)激光器的脉冲性能对比。这些新型纳米片采用化学气相沉积(CVD)技术制备，并通过实验研究了其微观结构和光学特性。连续波(CW)运行时，在6.9W吸收泵浦功率下获得最大输出功率2.8W，对应斜率效率为46.4%。在1.45W泵浦功率的被动调Q运行中，Tm:YAP/WS2激光器的平均输出功率、脉宽、重复频率、脉冲能量和峰值功率分别为0.11W、2.65μs、34.7kHz、2.9μJ和1.23W；而Tm:YAP/MoS2激光器对应数值为0.10W、2.5μs、24.0kHz、3.8μJ和1.55W。

    关键词： WS2/MoS2纳米片，被动调Q，化学气相沉积，Tm:YAlO3激光器，2微米

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 过渡金属吸附在WS2单层上的半金属性质：第一性原理研究

    摘要： 鉴于半金属在自旋电子器件中的多种应用，我们通过第一性原理计算研究了过渡金属（TM）（铬、锰、铁、钴、镍和铜）吸附原子在WS?单层膜上的结构、电子和磁学性质?；谖侥芊治?，所有情况下TM原子都倾向于占据钨原子正上方的TW位点。结果表明：铬、锰、铁和钴吸附于WS?单层形成的体系具有磁性，而镍和铜吸附体系则无磁学特性。TM原子与WS?层形成化学吸附。总磁矩值从铬到钴吸附分别呈现4μB至1μB的变化规律，这与斯莱特-泡林规则相符。镍和铜吸附体系的磁矩为0.00μB，表现为非磁性状态。更重要的是，铬、锰、铁和钴吸附体系在费米能级处实现了100%的高自旋极化率，这表明其具有应用于自旋电子器件的潜力。

    关键词： WS2、DFT、自旋电子学、半金属、过渡金属

    更新于2025-09-23 02:02:58

  • WS2：一种用于太阳能电池应用的新型窗口层材料

    摘要： 采用射频磁控溅射技术在钠钙玻璃基底上沉积二硫化钨（WS2）薄膜。通过改变射频磁控溅射功率（50、100、150、200和250 W）研究其对薄膜特性的影响，并确定适用于薄膜太阳能电池的最佳工艺条件。系统分析了不同沉积功率下生长薄膜的形貌、结构及光电性能。所有WS2薄膜均呈现颗粒状形貌，具有强(101)晶面择优取向的菱方相结构。当射频功率为200 W时，成功制备出带隙2.2 eV、载流子浓度1.01×10^19 cm^-3、电阻率0.135 Ω·cm的多晶超薄WS2薄膜。该优化WS2薄膜首次作为窗口层成功应用于CdTe/WS2太阳能电池，初步测试显示该新型WS2窗口层使CdTe电池获得1.2%的光电转换效率（开路电压379 mV，短路电流密度11.5 mA/cm2，填充因子27.1%）。本研究为WS2薄膜作为潜在窗口层在薄膜太阳能电池中的应用奠定了基础。

    关键词： WS2，窗口层，薄膜太阳能电池，CdTe，射频磁控溅射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用嵌入式WSe?电荷坑实现WS?光电探测器光门控

    摘要： 二维光电探测器的性能通常受电荷陷阱主导，这些陷阱会产生有效的光门控效应。该器件具有超高增益和响应度，但由于长寿命陷阱态的特性，其时间响应会变慢。在本研究中，我们设计了一种源于II型二维横向异质结构中大量电荷池形成的增益机制。通过嵌入WSe2纳米点的石墨烯接触WS2光电探测器验证了这一概念。光照下，光生载流子在WSe2/WS2异质结（HJ）的内建电场作用下分离，空穴被捕获在WSe2纳米点中。由此形成的WSe2空穴池提供了光电导增益——当电子在空穴被困于池中的寿命期间循环流动时产生该效应。WSe2/WS2 HJ光电探测器展现出3×102 A/W的响应度和每个光子7×102电子的增益。同时，由于WSe2/WS2 HJ中超快的层内激子动力学，其零栅压响应时间相比先前报道的石墨烯接触原始WS2单层及WS2/MoS2异质双层光电探测器降低了5个数量级。

    关键词： WS2，二维材料，光门控，光电探测器，异质结构，过渡金属二硫化物

    更新于2025-09-19 17:13:59