Cu离子注入单晶TiO2微结构及光学性质的模拟研究

• 作者: 刘欢 李公平 杨磊 林俏露 王苍龙 许楠楠
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 金红石 能带结构 光学性质 铜
• 年，卷（期）: 2016,（20）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 185-193
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.206102

摘要

TiO2是一种新型的第三代半导体材料,具有重要的应用价值.Cu离子掺杂单晶金红石TiO2,可以改善TiO2对光谱的响应范围,提高转化效率.本文利用第一性原理分别研究了Cu离子填隙、Cu替代Ti、氧空位、钛空位以及含有复合缺陷时金红石TiO2结构及其相应光学性质的变化.结果表明,金红石的价带顶主要由O 2p轨道贡献,导带底主要由Ti 3d轨道贡献;掺杂Cu离子后会在能隙中产生两条新的杂质能级;Ti空位使得晶体费米能量降低,在价带顶产生新能级;O空位使得费米能量升高,在导带底产生新能级,表现出n型半导体性质.通过对含有复合缺陷的晶体电子结构的分析,得到同时含有O空位和Cu填隙时对晶体在可见光范围的吸收影响最大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李公平	兰州大学核科学与技术学院	75	243	7.0	12.0
2	杨磊	中国科学院近代物理研究所	94	723	16.0	24.0
3	林俏露	兰州大学核科学与技术学院	7	16	3.0	3.0
4	刘欢	兰州大学核科学与技术学院	3	13	3.0	3.0
5	许楠楠	兰州大学核科学与技术学院	6	15	3.0	3.0
6	王苍龙	中国科学院近代物理研究所	3	6	2.0	2.0