稀土元素Sm与C共掺SnO2的电子结构和光学性质的第一性原理研究

摘要

利用第一性原理密度泛函理论,计算了Sm-C共掺SnO_2体系的能带结构、能态密度、光学性质。计算结果表明:Sm-C近邻共掺体系的晶胞的结构比较稳定。在电子结构方面,共掺体系的禁带宽度值最小,表明电子从价带激发到导带所需的能量最小。在光学性质方面,掺杂体系都发生了红移,其中Sm-C共掺体系的红移程度最大,增强了对可见光的响应范围;在可见光区,掺杂体系的反射系数、静态介电常数、静态折射率的值都大于纯SnO_2,且Sm-C共掺杂体系的值最大。