Na掺杂对TiO2基材料电子结构、电子迁移特性及光吸收性质的影响

人工晶体学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (5): 952-957.

Na掺杂对TiO2基材料电子结构、电子迁移特性及光吸收性质的影响

唐文翰;房慧;李凡生;黄灿胜;余小英;王如志

广西民族师范学院物理与电子工程学院,崇左,532200;广西民族师范学院物理与电子工程学院,崇左532200;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

出版日期:2018-05-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(11347141);广西自然科学基金(2015GXNSFBA139014);广西教育厅高等学校科学技术研究重点项目(KY2015ZD135);广西高校中青年教师基础能力提升项目(2017KY0833);2014年广西民族师范学院人才科研启动项目(2014RCGG001)

Effect of Na Doping on Electronic Structure, Electron Transport and Optical Absorption Properties of TiO2 Materials

TANG Wen-han;FANG Hui;LI Fan-sheng;HUANG Can-sheng;YU Xiao-ying;WANG Ru-zhi

Online:2018-05-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 在赝势法密度泛函理论的基础上,系统研究了Na掺杂对TiO2基材料电子结构、载流子迁移和光吸收性质的影响.纯的TiO2基晶态材料呈现宽的直接带隙,其带隙宽度达2.438 eV,Na掺杂降低了TiO2基晶态材料的带隙至1.976 eV.纯的TiO2电子主要形成五个能带,而Na掺杂TiO2主要形成七个能带.TiO2材料的载流子迁移率较Na掺杂TiO2材料高,而Na掺杂TiO2材料载流子有效质量较TiO2的高.Na掺杂在TiO2材料价带中引入空穴和新的能级.Na掺杂大大提高了TiO2材料的载流子浓度,Ti中的p态电子,Na中的p态电子和O中的p态电子在导电过程中起着关键作用.Na掺杂TiO2材料的低能量光吸收限降低.

中图分类号:

TN304.2

唐文翰;房慧;李凡生;黄灿胜;余小英;王如志. Na掺杂对TiO2基材料电子结构、电子迁移特性及光吸收性质的影响[J]. 人工晶体学报, 2018, 47(5): 952-957.

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