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第一性原理研究In,N共掺杂SnO2材料的光电性质
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O561.2[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]济南大学理学院,济南250022
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60471042); 山东省自然科学基金(批准号:ZR2010EL017); 济南大学博士基金(批准号:xbs1043)资助的课题
中文摘要:

采用全电势线性缀加平面波(FP-LAPW)的方法,基于密度泛函理论第一性原理结合广义梯度近似(GGA),运用Wien2k软件计算了In,N两种元素共掺杂SnO2材料的电子态密度和光学性质.研究表明,共掺杂结构在自旋向下和向上两方向上都出现细的局域能级,两者态密度分布不对称;带隙内自旋向下方向上产生局域能级,共掺化合物表现出半金属性;能带结构显示两种共掺杂化合物仍为直接禁带半导体,价带顶随着N浓度的增加发生向低能方向移动,带隙明显增宽;共掺下的介电函数虚部主介电峰只在8.58eV存在,且主峰位置发生右移,峰值强度显著增大;实部谱中,不同N浓度的两种共掺结构其静介电常数也明显增大,N的2p态与In的5s态之间发生强烈的相互作用;共掺下吸收谱中的吸收峰数目减少,吸收光波段范围增宽.

英文摘要:

In this paper we use first-principles full potential linearized augmented plane wave method(FP-LAPW) to inwestigate density of states(DOS),band structure and optical properties of the materials that doped with In and N.The results show that the doping structure has fine locat levels in both the spin-down direction and the spin-up direction and both state densities are symmetrical.The local levels are produced in the spin-down direction in the band gap,and co-doped compounds show being semi-metallic.The energy band structure indicates that the two co-doped compounds are still direct band gap semiconductors.The top of valence band shifts toward the low energy with the increase of the concentration of N,so obviously the band gap is widened.The main dielectric peak of imaginary part of dielectric function exists only at 8.58 eV,the position of main peak shifts to ward the right and the peak intensity increases significantly.The static dielectric constants of two different concentrations of N-doped structure also significantly increase,and a strong interaction takes place between the states of N 2p and In 5s.The number of peaks of co-doped absorption spectra reduces and the range of absorption wavelength is broadened.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876