掺杂Fe、Cd闪锌矿电子结构的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺Fe和(或)Cd的闪锌矿型ZnS的电子结构进行了计算.计算结果表明,纯闪锌矿的禁带宽度为2.85 eV;掺Fe浓度为3.125％的闪锌矿禁带宽度为2.58 eV,且Fe的3d和S的3p轨道杂化在禁带中引入了两条杂质能级;随着掺Fe量的增加,杂质能级的宽度和峰高也随之增大;掺Cd闪锌矿的禁带宽度为2.68 eV,并在下价带底引入一条杂质能级;Fe/Cd共掺杂的闪锌矿禁带宽度为2.49 eV,在禁带中出现的两条施主杂质能级可提高闪锌矿的可见光响应及催化能力.计算结果为深入探讨天然闪锌矿的可见光催化机制提供了理论支持.

关键词：第一性原理计算、闪锌矿、Fe、Cd掺杂、光催化

所属期刊栏目：34

分类号：P578.2+3;P579(矿物学)

资助基金：国家重点基础研究“973”发展计划2014CB846001;国家自然科学基金项目41230103;国家自然科学基金面上项目41272003

在线出版日期：2015-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：382-386