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第一性原理方法研究硫掺杂二氧化钛的能带结构

时百成 , 刘涌 , 宋晨路 , 韩高荣

稀有金属材料与工程

使用第一性原理方法理论预测了阴离子取代型S掺杂TiO2的结构参数,并与未掺杂氧化钛对比,计算分析了它们的能带结构、态密度和电子密度.结果表明,掺杂模型中Ti-S键以共价键成分为主,S的3条3p轨道在禁带中形成浅能级掺杂,其中两条接近价带,另一条轨道与价带顶的O2p轨道杂化.分析认为带间能级的出现是阴离子取代型S掺杂TiO2吸收光谱发生红移的直接原因.

关键词: 第一性原理 , 阴离子取代型硫掺杂 , 二氧化钛 , 能带结构