基于Fe/Ni共掺杂CdS的电子结构和光学性质

吉林大学学报(理学版) ›› 2020, Vol. 58 ›› Issue (6): 1467-1472.

基于Fe/Ni共掺杂CdS的电子结构和光学性质

张天宇¹, 赵瑞¹, 李雪飞², 刘霏凝¹

1. 吉林师范大学计算机学院, 吉林四平136000； 2. 吉林师范大学信息技术学院, 吉林四平136000

出版日期:2020-11-18 发布日期:2020-11-26
通讯作者: 李雪飞 xuefeili@jlnu.edu.cn

Electronic Structures and Optical Properties Based on Fe/Ni Co-doped CdS

ZHANG Tianyu¹, ZHAO Rui¹, LI Xuefei², LIU Feining¹

1. College of Computer, Jilin Normal University, Siping 136000, Jilin Province, China； 2. College of Information Technology, Jilin Normal University, Siping 136000, Jilin Province, China

Online:2020-11-18 Published:2020-11-26

摘要/Abstract

摘要： 利用第一性原理计算方法，研究Fe/Ni单（共）掺杂对CdS几何结构、电子结构和光学性质的影响. 结果表明，Fe/Ni单（共）掺杂使带隙发生窄化，（Fe，Ni）共掺杂使带隙中出现更多的杂质能级，这些杂质能级主要来自Fe 3d态、Ni 3d态和S 3p态电子相互间的杂化作用; （Fe，Ni）共掺杂远大于单掺杂CdS的光吸收强度，（Fe，Ni）共掺杂的协同作用可大幅度提高CdS对可见光的响应能力和光催化活性.

关键词: 第一性原理, 硫化镉, 共掺杂, 电子结构, 光学性质

Abstract: The geometric structure, electronic structure and optical properties of Fe/Ni mono-doped (co-doped) sphalerite CdS were studied based on the first-principles calculation method. The results show that the band gap is narrowed by Fe/Ni mono-doped (co-doped), more impurty leves appear in the band gap due to (Fe,Ni) co-doped, these impurities are mainly provided by the Fe 3d, Ni 3d and S 3p state electronic mutual hybridization effect. The light absorption intensity of (Fe,Ni) co-doped CdS is much higher than that of mono-doped CdS. The synergistic effect of (Fe,Ni) co-doped can greatly improve the ability of the CdS to visible light and light catalytic activity.

Key words: first-principle, cadmium sulfide, co-doped, electronic structure, optical property

中图分类号:

O469

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