硅掺杂二氧化钛的几何结构与电子性质 |
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硅掺杂二氧化钛的几何结构与电子性质 收藏此文
全部作者 ： 杨可松 戴瑛 黄柏标
第一作者单位 ： 山东大学物理与微电子学院
论文摘要 ： 利用基于平面波方法的自旋极化的密度泛函理论计算研究了硅掺杂的锐钛矿与金红石的二氧化钛的几何结构与电子性质。我们的计算结果表明在硅替位式氧掺杂的锐钛矿与金红石的价带顶有轻微的上移，并且费米能级位于导带边缘，显示了典型的半导体的n型特性。在硅替位式氧掺杂的锐钛矿中，电子从价带到高于费米能级导带的跃迁可能引起光谱吸收边的红移现象，但是在硅替位式氧掺杂的金红石中电子跃迁能没有明显的减少。在硅替位式钛掺杂的锐钛矿中，从价带到导带的电子跃迁能大约减少了0.25ev，这可以解释实验上的光谱吸收边的红移现象。在硅替位式钛掺杂的金红石中，也发现了大约为0.2ev的电子跃迁能的减少。我们的计算结果也表明硅替位式钛掺杂的锐钛矿与金红石的二氧化钛在氧富足和钛富足的生长条件下都是优先形成的。
关键词 ： 光催化；二氧化钛；电子结构；密度泛函
发表日期 ： 2008年01月24日
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