能带及态密度及光学性质.doc

基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对Ge掺杂(GexSi1-xC)的6H-SiC电学、光学特性进行了理论计算和分析。
杂质形成能的计算结果表明，Ge原子占据Si位后能量更低，愈加稳定。
通过对电子结构、态密度和光学性质的比较发现，6H-SiC的价带顶主要由C的2p态占据，而导带底由Si的3p态占据。
随着更多的Ge掺入，导带底位置逐渐由Si的3p态电子决定转变为Ge的4p态电子决定，同时导带底向低能方向移动，带隙变窄。
比较介电常数发现，对Ge掺入最多的Ge0.333Si0.667C，其电子跃迁机理比6H-SiC简单，吸收边及最大吸收峰分别向低能方向红移了0.9eV及3.5eV。

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算了Ce，S单掺杂及Ce/S共掺杂锐钛矿型二氧化钛(TiO2)的能带结构、态密度和光学性质。
结果表明：掺杂后晶格常数均变大，禁带宽度均减小，其中Ce/S共掺杂后由于S-3p电子轨道和Ce-4f电子轨道的共同作用引入了杂质能级，使得禁带宽度最小，吸收光谱发生红移；
此外，Ce具有Ce4+和Ce3+两种可变价态，具有良好的电子迁移性质，阻止了电子和空穴之间的复合，预测了Ce/S共掺杂可提高TiO2的光催化功能。

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