Ru掺杂SnO_2半导体固溶体的电子结构研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立了SnO2以及不同比例Ru掺杂的SnO2超胞模型,在对其进行几何优化后计算了Sn1-x Rux O2(x=0,1/16,1/12,1/8,1/6,1/4,1/2)半导体的电子结构,并讨论了其晶格参数、电荷密度、能带结构和态密度(包括分态密度)等性质。结果表明,掺杂后,晶格参数随掺杂量的增加线性减小,与实验值的偏差在4%以内;掺杂后,在费米能级处可以提供更多的填充电子,使得电子跃迁至导带更容易,固溶体的导电性增强。为Sn1-x Rux O2固溶体电极材料的发展和应用提供了理论基础。