Fe-S共掺杂纤锌矿ZnO的第一性原理
本文关键词：Fe-S共掺杂纤锌矿ZnO的第一性原理 出处：《激光与光电子学进展》2017年01期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法,研究了铁(Fe)、硫(S)单掺杂及Fe-S共掺杂氧化锌(ZnO)体系的能带结构,并对态密度和光学性质进行了对比分析。结果表明:掺杂后晶格发生畸变;S原子掺杂减小了ZnO的能带间隙,Fe掺杂和Fe-S共掺杂后的ZnO引入了杂质能级,使得ZnO体系对可见光和紫外光区域的光子能量吸收大幅增加,扩展了光谱响应范围,提高了ZnO的光催化性能。而在Fe-S共掺杂ZnO体系中发现,Fe、S原子相互影响较大,致使禁带中的杂质能级有所减少,吸收系数介于Fe、S单掺杂ZnO体系之间。
[Abstract]:Based on the density functional theory (DFT), the energy band structures of Fe (Fe), S (S) -doped and Fe-S co-doped zinc oxide (ZnO) systems have been studied by using the first-principle pseudopotential method. The density of states and optical properties are compared and analyzed. The results show that the lattice distortion occurs after doping. The doping of S atoms reduces the energy band gap of ZnO and introduces the impurity level of ZnO after co-doping of Fe-S and Fe doping. The photonic energy absorption in the visible and ultraviolet region of ZnO system is greatly increased, the spectral response range is expanded, and the photocatalytic performance of ZnO is improved. However, it is found in Fe-S co-doped ZnO system. The impurity energy levels in the band gap are decreased and the absorption coefficient is between the Fe ~ (2 +) S doped ZnO system.
【作者单位】： 凯里学院物理与电子工程学院;河北大学物理科学与技术学院;
【基金】：国家自然科学基金(11464023) 贵州省科技厅联合基金(黔科合J字LKK[2013]26号) 凯里学院原子与分子物理重点学科(KZD2014002);凯里学院青年课题(Z1429);凯里学院重点课题(Z1405)
【分类号】：O472
【正文快照】： 在Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体材料中,氧化锌(ZnO)是一种重要的宽禁带半导体(禁带宽度为3.37eV)。由于具有来源丰富、化学稳定性高、无毒以及环保等优点,ZnO在光催化应用中获得越来越多的关注[1-5]。虽然研究表明,ZnO在处理废水中的有机物污染时具有比TiO2更好的光催化效果[6-7],但禁
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，本文编号：1419197
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