补偿型共掺杂ZnS电子特性的第一性原理计算

来源期刊：材料导报2018年第S1期

论文作者：王晓伟 乔士柱 李淑青 胡慧芳

文章页码：506 - 511

关键词：补偿型共掺杂ZnS;电子性质;密度泛函理论;第一性原理;

摘    要：基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,对ZnS（Cu,Cl、Br、I）共掺杂体系的晶格结构和电子性质进行了研究。结果表明,相对于单掺杂ZnS体系,补偿型的共掺ZnS体系形成能更低,更有利于提高可见光的催化效率,且由于p-d电子排斥效应使价带向高能方向展宽,而Cu的3p态与非金属原子的杂质态使导带底下移,从而使共掺杂ZnS体系的能带带隙变窄,尤其是CuZnBrS-ZnS带隙值减少了30%,从而延伸吸收边界到可见光区域。且CuZnBrS-ZnS中m*e/m*h相对较大,降低了电子-空穴对重组率,提高了量子效率。最后对补偿型共掺ZnS电子结构进行了讨论。