不同浓度Cu掺杂SnO2材料电学和力学性质的研究

摘要：

为研究Cu掺入对SnO2性能的影响,本文采用密度泛函理论和平面波赝势法,建立了未掺杂SnO2和不同比例Cu掺杂的SnO2晶胞模型,对Sn1-x Cux O2(x=0、0.083、0.125、0.167、0.25、0.5)超晶胞体系进行优化计算、能量计算和弹性模量计算,得到晶格常数、弹性模量、电荷分布、能带结构和态密度图.研究表明:掺杂能够使得材料的弹性模量大幅减小,对应的硬化函数值降低,易于材料加工;在电性质方面,掺杂后,材料均属于直接带隙半导体材料.当x>0.25时,由于掺杂浓度过高使得晶格发生畸变,电性质与未掺杂情况类似;当x<0.25时,随着掺杂浓度的降低,导带收缩加剧,局域性增强,禁带宽度变窄,使得电子从价带受激跃迁所需能量降低,故掺杂后材料表现出半金属性,导电性增强.

关键词：Cu、SnO2、第一性原理计算、力学性质、电学性质

所属期刊栏目：25

分类号：TM201.3(电工材料)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51777057;河北省自然科学基金资助项目E2016202106;河北省高等学校科学技术研究项目ZD2016078

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：34-39