N掺杂位置对四方相PbTiO3电子结构和光学性能的影响

摘要

用第一性原理计算了N掺杂四方相钛酸铅的结构参数、形成焓、电子结构和光吸收,研究了N掺杂位置对钛酸铅性能的影响.N掺杂钛酸铅是典型的p型半导体,杂质能级主要由N 2p态贡献.N替位O(1)位置与N替位O(2)位置钛酸铅的形成焓差值很小.N替位O(1)位置钛酸铅在价带顶出现两条交互的杂质能级,N替位O(2)位置的钛酸铅在价带顶出现两条分离的杂质能级.N替位O(1)位置的钛酸铅的相对空穴数是1.729,N替位O(2)位置的钛酸铅相对空穴数为1.327.与N替位O(1)位置钛酸铅相比,N替位O(2)位置钛酸铅在300nm到1400nm区域光吸收强度明显增强.