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Al掺杂SnO2 材料电子结构和光学性质

于峰 王培吉 张昌文

Al掺杂SnO2 材料电子结构和光学性质

于峰, 王培吉, 张昌文
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  • 采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法(FP-LAPW),研究Al掺杂SnO2材料Sn1-xAlxO2 (x= 0,0.0625,0.125,0.1875,0.25)的电子结 构和光学性质,包括能带结构、电子态密度、介电函数和其他一些光学性质.计算结果表明,掺杂Al之后价带上部分折叠态增加,价带宽度发生收缩,对导带底起作用的Sn 5s态减少,使得带隙增宽,且态密度整体向高能方向发生移动.随着Al掺杂量的增加带隙越来越宽,Al杂质能级在导带部分与Sn 5p态电子相互作用逐渐增强,虚部谱中的第一介电峰的强度随掺杂Al浓度增大而减弱.同时,吸收谱及其他光学谱线与介电函数虚部谱线相对应,各谱线均发生蓝移现象,对应带隙增宽,从理论上指出了光学性质与电子结构之间的内在关系.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60471042)与山东省自然科学基金(批准号:ZR2010EL017)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-21
  • 修回日期:  2010-05-27
  • 刊出日期:  2011-01-05

Al掺杂SnO2 材料电子结构和光学性质

  • 1. 济南大学理学院,济南 250022
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60471042)与山东省自然科学基金(批准号:ZR2010EL017)资助的课题.

摘要: 采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法(FP-LAPW),研究Al掺杂SnO2材料Sn1-xAlxO2 (x= 0,0.0625,0.125,0.1875,0.25)的电子结 构和光学性质,包括能带结构、电子态密度、介电函数和其他一些光学性质.计算结果表明,掺杂Al之后价带上部分折叠态增加,价带宽度发生收缩,对导带底起作用的Sn 5s态减少,使得带隙增宽,且态密度整体向高能方向发生移动.随着Al掺杂量的增加带隙越来越宽,Al杂质能级在导带部分与Sn 5p态电子相互作用逐渐增强,虚部谱中的第一介电峰的强度随掺杂Al浓度增大而减弱.同时,吸收谱及其他光学谱线与介电函数虚部谱线相对应,各谱线均发生蓝移现象,对应带隙增宽,从理论上指出了光学性质与电子结构之间的内在关系.

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参考文献 (27)

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