金属W掺杂AgSnO2材料导电性能研究

摘要：

AgSnO2作为电接触材料成功替代AgCdO材料,但是使用过程中析出的SnO2是宽禁带半导体,在导电性方面同AgCdO材料相比较差,因此决定通过掺杂W元素来提升SnO2材料的导电性.依据第一性原理,利用Material Studio软件中的CASTEP模块对SnO2晶体进行不同浓度比(50％,25％,16.7％,12.5％,8.35％,6.25％,5％)的W元素掺杂,并计算其结构参数、焓变、能带结构、态密度、电荷布局等特性.分析得出,任意掺杂后的SnO2结构较未掺杂前焓变绝对值增大,新生成O-W键与O-Sn键键长相差不大,掺杂后可以生成稳定结构;由于W元素的掺杂,其特有的d轨道不仅能提供更多能量,同时与O的耦合作用使能带间隙减小,当掺杂比为6.25％时其间隙可减小到0.008 eV,能带图中导带底与价带顶近似重合;掺杂后总电荷量增加,载流子浓度提升;通过计算确定在掺杂比为6.25％时材料的导电性最好,电导率较未掺杂前有大幅度提升.计算结果为后续研究提供了理论基础.

关键词：W掺杂、导电性、AgSnO2材料

所属期刊栏目：46

分类号：TM58(电器)

资助基金：国家自然科学基金51777057

在线出版日期：2022-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1111-1117