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定向能量沉积工艺激光功率优化
定向能量沉积 (DED) 工艺的有限元模型可预测高速钢长方体样品制造过程中的热历史。模拟结果验证依赖于测量数据和预测数据之间的比较，例如基体内部的温度历史和最后一层涂层的熔池深度。这些 DED 模拟集成在优化循环中，可确定两个可变激光功率函数，它们能够产生恒定的熔池大小。这些函数有望在各层上提供均匀的微观结构。计算出的热场和由三个 AISI M4 实验产生的微观结构是相互关联的，这些实验是在恒定激光功率情况下进行的，两个优化函数位于沉积物内不同深度的三个关注点处。观察到熔体过热温度和热循环历史对微观和纳米硬度测量的影响。因此，优化的激光功率函数为样品提供了比恒定激光功率函数更均匀的微观硬度，但是，整个沉积的 M4 钢层的纳米硬度图并未完全证实微观结构的均匀性。
通过在空穴注入接触点上原子层沉积 Al2O3 来减少钙钛矿 LED 中的非辐射损耗
摘要：卤化物钙钛矿发光二极管 (PeLED) 在下一代显示技术中具有巨大应用潜力。然而，由于高效率需要非常薄的传输层，而这些传输层在溶液处理过程中通常会因不当的润湿和干燥而出现空间不均匀性，因此扩大规模将具有挑战性。在这里，我们展示了如何使用通过原子层沉积生长的薄 Al 2 O 3 层优先覆盖不完美空穴传输层沉积的区域并与有机传输层形成混合复合材料，从而使空穴传导和注入能够通过有机空穴传输层持续进行。这具有减少异质结处非辐射复合和提高载流子选择性的双重效果，我们推断这是由于抑制了氧化铟锡和钙钛矿层之间的直接接触。我们观察到我们的 pin LED 中的电致发光外部量子效率立即从平均 9.8% 提高到 13.5%，冠军效率为 15.0%。该技术使用工业上可用的设备，可以很容易地扩展到更大的区域并纳入薄膜光伏电池等其他应用中。关键词：钙钛矿、发光二极管、原子层沉积、区域选择性、效率
通过原子层沉积对环保型汽车进行先进催化和能源材料的原子级工程
摘要 零排放环保汽车采用部分或完全电动动力系统，对减少空气污染物排放和提高能源效率的需求迅速增加。先进的催化和能源材料是环保汽车尾气排放控制系统、动力锂离子电池和氢燃料电池等关键技术的重要组成部分。需要功能材料和电极的精确合成和表面改性，以满足高效的表面和界面催化以及快速的电子/离子传输。原子层沉积（ALD）是一种原子和近原子尺度的制造方法，具有精确的厚度控制、薄膜沉积的均匀性和保形性等独特特性，已成为设计和制造先进催化和能源材料的重要技术。本综述总结了ALD在金属和氧化物催化剂以及锂离子电池和燃料电池电极的可控制备和改性方面的最新进展。讨论了 ALD 制备的独特纳米结构增强的催化和电化学性能。重点介绍了用于大规模生产的 ALD 反应器的最新研究。介绍了 ALD 在未来实际应用方面的研究和开发面临的挑战，包括前体和沉积工艺研究、实际设备性能评估、大规模高效生产等。
激光定向能量沉积中增强的冷却速度......
图 4：a) 显微照片显示层和感兴趣的区域。黄色虚线表示熔池边界。黄色框表示拍摄高倍显微照片的区域，b)-e) 高倍显微照片，b) 层 11 CS，c) 层
同步加速器成像得出定向能量沉积增材制造 IN718 的工艺参数与构建质量之间的关系
激光增材制造正在改变多个工业领域，尤其是定向能量沉积工艺。广泛采用这种新兴技术的一个关键挑战是形成不良的微观结构特征，例如孔隙、裂纹和大的外延晶粒。由于工艺的瞬态性质和涉及的参数数量，建立工艺参数与材料特性之间关系的试错法存在问题。在这项工作中，使用定向能量沉积增材制造 IN718 的工艺参数、熔池几何形状和构建质量测量之间的关系，使用神经网络作为广义回归量以统计稳健的方式进行量化。数据是使用原位同步加速器 x 射线成像获取的，为我们的分析提供了独特而准确的测量值。对重复测量变化的分析显示了异方差误差特性，这些特性可以使用原则性的非线性数据转换方法来解释。分析结果表明，表面粗糙度与熔池几何形状相关，而轨道高度与工艺参数直接相关，表明有潜力直接控制效率和层厚度，同时独立地最小化表面粗糙度。
通过局部电沉积直接 3D 微打印高导电金结构
直接 3D 打印金属微结构可以实现混合微制造，将传统微制造与增材微制造 (l AM) 相结合。微结构的材料特性，包括电阻率，对于微电子、高频通信和生物医学工程等广泛的应用都具有决定性的重要性。在这项工作中，我们介绍了一种基于局部电沉积的金结构 l AM 室温工艺。我们通过气压调节前体物质供应速率和通过电沉积电位调节反应速率来展示对电沉积过程的控制。我们 3D 打印了复杂的金微尺度结构，并通过开发具有集成四点探针测量功能的混合设备来表征打印金的电阻率。此外，我们基于之前展示的铜 l AM 工艺打印了铜微线，并表征了铜的电阻率。我们证明了金线和铜线的接近体电阻率值分别为 65 n X m（约比体电阻高 2.5 倍）和 19 n X m（仅比体电阻高 10%），且无需后处理。金线的微观结构分析表明，金属沉积物致密且无空隙。最后，我们在预图案化的基板上印刷了金结构，为将增材微制造与现有微制造技术相结合的混合设备铺平了道路。2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
超低氧气氛中半导体氧化钇薄膜的反应脉冲直流磁控溅射沉积：光谱
摘要 利用反应脉冲直流磁控溅射技术进行了一项实验研究，探索了在 623 K (± 5K) 下沉积的半导体氧化钇薄膜的光谱和结构特性。根据 x 射线衍射和透射电子显微镜测量的结果，一氧化钇很可能在 β-Y 2 O 3 和 α-Y 2 O 3 之间的过渡区中形成，并伴有晶体 Y 2 O 3 。由于 4d 和 5s 轨道之间的能量分离低和/或相应轨道亚能级的自旋状态不同，一氧化物的稳定性在热力学意义上最有可能受晶体大小的自身限制。与金属氧化物立方结构相比，这种行为会导致晶体结构扭曲，并且还会影响纳米晶/非晶相的排列。此外，椭圆偏振光谱法表明半导体氧化钇的形成特征比结晶的 Y 2 O 3 更显著，且大多为非晶态。我们的目的是利用目前的研究结果，加深对不寻常价态 (2+) 钇的形成动力学/条件的理解。
使用域自适应神经网络进行多层定向能量沉积过程中的实时层高估计
金属增材制造 (AM)，例如激光直接能量沉积 (DED)，因其能够为各种工业应用制造近净成形的复杂部件而越来越受欢迎。然而，DED 过程中的几何控制，尤其是在急转弯处的几何控制仍然是一项艰巨的任务。为了实现几何控制，几何估计以确定工艺参数和几何属性之间的关系至关重要。在本研究中，使用激光线扫描仪、视觉相机和域自适应神经网络 (DaNN) 为 DED 开发了一种实时层高估计技术。重点放在多层沉积期间尖角处的层高估计。首先，使用激光线扫描仪收集多层直线沉积数据并构建初始层高估计模型。然后，为了有效地实现角落沉积期间的层高估计，使用多层直线沉积数据和构建的初始模型建立了 DaNN 模型。使用视觉相机测量角落处的实际移动速度并将其作为输入特征之一输入到 DaNN 模型中。最后，在线更新 DaNN 模型以进一步提高角落沉积期间的估计精度。所提出的技术已通过DED实验验证，结果表明，当在不同角度的角落沉积多层平均高度为 250 µ m 的层时，可以在 0.018 秒内估算出层高，平均精度为 25.7 µ m。