C-X(X=Y,Zr)共掺杂SnO_2电子结构的第一性原理研究

摘要

基于第一性原理方法研究了C单掺杂SnO_2和C-X(X=Y,Zr)共掺杂SnO_2的能带结构、态密度以及分电荷分布。结果表明:C掺杂、C-Y、C-Zr共掺杂SnO_2的带隙值分别为1. 109 e V、1. 86 e V、1. 214 e V,较超胞结构的带隙值降低,有利于电子的跃迁; C-Y共掺杂SnO_2的导带底部有3条杂质能级分离出来,C-Zr共掺杂SnO_2的能带价带顶部能级中有3条能级分离出来,其中1条能级贯穿费米能级; C-Y,C-Zr共掺杂SnO_2的态密度中在低能区会产生1个态密度峰值,部分态密度的峰值由Y、Zr的d轨道贡献; C-Y、C-Zr共掺杂SnO_2会打破SnO_2电子平衡状态,致使电荷的重新分布。