Cu、Ni掺杂FeS2电子结构与光学性质的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势法,研究Cu、Ni单掺杂与共掺杂体系中FeS2的晶体结构、电子结构和光学性质.结果表明:掺杂后黄铁矿发生晶格畸变,晶格常数变大,掺杂在FeS2禁带中引入杂质能级,使禁带变窄,费米能级上移进入导带,掺杂黄铁矿的态密度穿过费米能级,形成简并半导体,体系的导电率增强.光学性质计算表明:掺杂后介电函数虚部主峰、吸收系数和光电导率均出现红移、峰值减小.共掺杂后的光跃迁强度明显增强,可见光区范围内的光吸收系数和光电导率均增大,说明Cu-Ni共掺杂显著增强FeS2对光的吸收以及光电转换效率.

关键词：Cu-Ni掺杂、FeS2、光学性质、第一性原理计算

所属期刊栏目：27

分类号：O474(半导体物理学)

资助基金：Project 51274255 supported by the National Natural Science Foundation of China;Project 2016RS2016 supported by Provincial Science and Technology Leader Innovation Team of Interface Chemistry of Efficient and Clean Utilization of Complex Mineral Resources, Hunan Province, China;Project 2015CX005 supported by Innovation Driven Plan of Central South University, China;the Co-Innovation Centre for Clean and Efficient Utilization of Strategic Metal Mineral Resources, China 国家自然科学基金资助项目51274255;湖南省科技领军人才复杂矿产资源高效清洁利用的界面化学创新团队2016RS2016;中南大学"创新驱动计划"资助项目2015CX005;中南大学战略金属矿产资源清洁高效利用协同创新中心资助项目

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：605-612