Fe,Co,Ni掺杂GaSb的电子结构和光学性质

• 作者: 曹志杰 李小伏 林雪玲 潘凤春
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 第一性原理 GaSb 电子结构 光学性质
• 年，卷（期）: 2019,（18）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 117-125
• 页数: 9页
• 字数: 7150字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190290

摘要

运用第一性原理LDA+U方法(考虑了交换关联项的Hubbard U修正的局域密度近似方法)研究了过渡族金属X(X=Fe,Co,Ni)掺杂GaSb的电子结构和光学性质.研究结果表明:X掺杂均能提升GaSb半导体材料对红外光区光子的吸收幅度,并能有效提高GaSb材料的光催化性能;过渡金属X在GaSb材料中主要以X替代Ga缺陷(X@Ga)的形式存在,X的电荷布居和键布居表明,X的掺入容易引起体系的晶格畸变,由此产生的电偶极矩有利于光生电子-空穴对的分离,从而提高材料的光催化性能;X掺杂引入的杂质能级位于0点费米能级附近,因而掺杂体系复介电函数虚部在光子能量为0时就会有响应,同时掺杂体系的静介电常数也得到了很大的提升;X的掺杂对GaSb体系的光学性能都有很大的改善,但Ni掺入对改善GaSb材料的光催化特性最有利;最佳Ni原子的掺杂摩尔浓度为10.94％,均匀掺杂可以避免光生电子-空穴复合中心的形成,此时光学吸收范围和吸收峰值都达到最大,对材料的光催化性能最有利.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	潘凤春	宁夏大学物理与电子电气工程学院	20	22	3.0	3.0
2	林雪玲	宁夏大学物理与电子电气工程学院	19	22	3.0	3.0
3	曹志杰	宁夏大学物理与电子电气工程学院	2	0	0.0	0.0
4	李小伏	宁夏大学物理与电子电气工程学院	1	0	0.0	0.0