利用GGA+U法研究Cu和X(X=Cl,S和O)掺杂纤锌矿GaN电子结构和光学性质

摘要：

掺杂是改进半导体禁带宽度的常用手段,而单掺杂与共掺杂对提高体系光催化性能的程度各不相同,为了更清楚的了解哪种方法对光催化性能的影响更大,因此本文利用GGA+U超软赝势法对本征GaN、Cu单掺及Cu-X(X=Cl,S和O)共掺GaN体系的电子结构及光学性质进行了研究.结果表明:共掺体系更加稳定,且共掺体系中Ga—N键的共价性更强,说明杂质数量越多对体系的晶格畸变影响越大;杂质的引入使体系产生了杂质能级,从而减小了体系的禁带宽度,共掺体系中还出现了空穴富余的现象,这有利于电子-空穴对的分离,进而提高体系的光催化性能;与单掺相比,共掺体系的吸收光谱红移幅度更大,由此可以推测出共掺对改善体系光催化性能的效果更显著.

关键词：GGA+U、GaN、电子结构、光学性质

所属期刊栏目：39

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：伊犁哈萨克自治州科技计划资助项目;新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题资助项目;新疆维吾尔自治区高校科研计划资助项目

在线出版日期：2023-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：179-188