N掺杂和氧空位对PbTiO3电子结构和导电性的影响研究

用第一性原理计算了P型N掺杂PbTiO3的电子密度差分、能带结构和态密度,讨论了氧空位对N掺杂PbTiO3性能的影响。在PbTiO3中掺杂N杂质后,PbTiO3的价带向高能级发生移动,费米能级进入价带顶部,带隙变窄,N掺杂PbTiO3表现出典型的P型半导体性能。当N掺杂PbTiO3中含有氧空位时,导带发生下移,受主被完全补偿。计算结果与实验数据相吻合。     

用第一性原理研究Ti掺杂β-Ga_2O_3的电子结构和光学性能(英文)

用GGA+U的方法研究了本征β-Ga2O3和Ti掺杂β-Ga2O3的电子结构和光学性能。晶格常数的计算值与实验值差别小于1%,本征β-Ga2O3的带隙计算值4.915eV,与实验值4.9eV一致。Ti替位Ga(1)位置和Ti替位Ga(2)位置的β-Ga2O3的价带最大值和导带最小值间隙分别为4.992eV和4.955eV,Ti掺杂引入的杂质带起到中间带作用,可以使电子从杂质带跃迁到导带和价带跃迁到杂质带。Ti掺杂β-Ga2O3中间带的存在使其成为潜在的宽光谱吸收太阳能电池材料。     

Zn掺杂和Sn空位对p型SnO2电子结构和光学性能的影响

用第一性原理计算了本征SnO2、Zn掺杂SnO2、带Sn 空位(VSn)的SnO2和Zn-VSn共掺杂 SnO2的电子结构和光学性能。结果表明,Zn 原子替位SnO2中的Sn原子后费米能级进入价带,价带顶的空能态由Zn 3d和O 2p态组成,Zn掺杂SnO2显示p型半导体性能。 带Sn空位的Zn掺杂SnO2的相对空穴数量较Zn掺杂SnO2的相对空穴数量有明显增加,Sn空位有助于增加Zn掺杂SnO2的p型导电性。Zn掺杂SnO2在可见光区域有明显的光吸收,带Sn空位的Zn掺杂SnO2的光吸收较Zn掺杂SnO2明显增强,吸收光谱发生蓝移。