空位缺陷对ZnNb2O6光电特性影响的第一性原理研究

• 作者: 闫宇星 汪帆 张珏璇 李付绍
• 来源期刊: 无机材料学报
• 关键词: ZnNb2O6 空位缺陷 光电特性 第一性原理
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文|RESEARCH ARTICLE
• 页码范围: 269-276
• 页数: 8页
• 分类号: O411
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20200070

摘要

铌酸盐类物质,如LiNbO3,KNbO3,LnNbO4(Ln=Pr,La,Ga,Y)等,表现出优良的光敏特性,受到广泛关注,但过渡金属类铌酸盐研究较少,其光电特性与空位缺陷的关系尚无深入探讨.基于密度泛函理论第一性原理方法,本研究探讨了空位缺陷对ZnNb2O6体系光电特性的影响.通过对各体系几何结构、电子结构和光电谱的计算与分析,清晰展示了体系中原子电负性与几何位置对结构与电子能级的影响,八面体中心位置原子(如Zn,Nb)对能带的贡献类似,形成空位缺陷时,价带位置相对固定.但电负性大的Nb原子形成空位缺陷体系时,产生的晶格畸变程度大,导带负移明显,吸收边红移,有利于光电特性的提升;八面体顶点位置原子O形成空位缺陷时,晶格畸变程度较小,导带与价带均发生负移,费米面处出现杂质能级,造成载流子"俘获阱",同时对电荷的再分配产生较大影响,导致体系光谱整体蓝移,光电谱强度全面提升.