C掺杂锐钛矿相TiO2吸收光谱的第一性原理研究

被引：34

作者：

徐凌 ^{[1
]}

唐超群 ^{[1
]}

钱俊 ^{[2
]}

机构：

[1] 华中科技大学物理学院

[2] 武汉大学印刷与包装系

来源：

物理学报 | 2010年 / 59卷 / 04期

关键词：

C掺杂; 锐钛矿TiO2; 能带结构; 吸收光谱;

D O I：

暂无

中图分类号：

O433.51 [];

学科分类号：

0703 ; 070302 ;

摘要：

运用第一性原理,对C掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构进行了研究,从能带结构理论解释了C掺杂TiO2吸收光谱的一些实验现象.发现在C掺杂后的锐钛矿相TiO2的禁带宽度增大,并且在带隙中出现了杂质能级,这些杂质能级主要是由C2p轨道上的电子构成的,它们之间是独立的,正是这些独立的杂质能级使TiO2掺杂后可以发生可见光响应.价带上的电子可以吸收一定能量的光子跃迁到杂质能级,而杂质能级上的电子也可以吸收一定能量的光子跃迁到导带,所以从理论上可以计算出掺杂后的TiO2在可见光范围内存在两个吸收边,与实验中所得到的现象相一致.

引用

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