編號(hào)：CYYJ03344
篇名：Ce、Ga、La摻雜二維SnO2電子結(jié)構(gòu)及光電性質(zhì)的第一性原理研究
作者：朱姍姍 王娟 張麗麗
關(guān)鍵詞： 二維SnO2 電子結(jié)構(gòu) 電學(xué)性質(zhì) 光學(xué)性質(zhì)
機(jī)構(gòu)： 徐州工程學(xué)院物理與新能源學(xué)院
摘要： 二維材料具有優(yōu)異的光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)等性質(zhì),成為研究的熱點(diǎn)之一.SnO2薄膜中的電子遷移率非常高,兼具透明和良好的導(dǎo)電性能,是一種性能絕佳的半導(dǎo)體材料.本文用密度泛函理論框架下的第一性原理研究了二維SnO2及其摻雜體系的電子結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度、導(dǎo)電性能及光學(xué)性質(zhì),計(jì)算結(jié)果表明:相比較于三維SnO2,二維SnO2的費(fèi)米能級(jí)附近產(chǎn)生很多雜質(zhì)能級(jí),提高了載流子濃度,帶隙明顯變窄,電子的局域性增強(qiáng),導(dǎo)帶中電子的有效質(zhì)量增加了,電子躍遷更容易發(fā)生,增加了材料的導(dǎo)電性能;二維SnO2比三維SnO2材料的電極化能力強(qiáng),在紅外區(qū)、可見光區(qū)、紫外區(qū)域的光子吸收性能更優(yōu)異,光電導(dǎo)率更高,更有利于光生電子-空穴對(duì)的分離和遷移,即可以有效地提高其光電轉(zhuǎn)換效率,其中摻雜La元素能更好地提高在紅外區(qū)、可見光區(qū)及紫外區(qū)吸收光子的能力,更有利于光電轉(zhuǎn)換的效率,提高導(dǎo)電性.
