高掺杂N对金红石型TiO₂电子结构和红移影响的理论研究

来源期刊：功能材料2011年第5期

论文作者：侯清玉 赵春旺

文章页码：782 - 784

关键词：N高掺杂;金红石型TiO2;电子结构;红移;第一性原理;

摘    要：采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,在相同环境条件下分别建立了未掺杂和取代O高掺杂N原子的金红石型TiO2超胞模型,优化了晶胞的几何结构,计算了能带分布、态密度分布和吸收光谱。结果表明,金红石型TiO2-xNx超胞取x=0.0625的条件下,N的2p态与O的2p态发生杂化耦合,使其价带上移、最小带隙变窄、吸收光谱发生红移现象,这和实验中高掺杂N原子TiO2-xNx带隙变窄红移现象相吻合。