空位缺陷对ZnNb_(2)O_(6)光电特性影响的第一性原理研究

作     者：闫宇星 汪帆 张珏璇 李付绍 YAN Yuxing;WANG Fan;ZHANG Juexuan;LI Fushao

作者机构：曲靖师范学院化学与环境科学学院曲靖655011 曲靖师范学院教师与教育学院曲靖655011 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2021年第36卷第3期

页      面：269-276页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070201[理学-理论物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：云南省教育厅科学研究基金(2017ZDX148) 

主　　题：ZnNb_(2)O_(6) 空位缺陷 光电特性 第一性原理 

摘      要：铌酸盐类物质,如LiNbO_(3),KNbO_(3),LnNbO_(4)(Ln=Pr,La,Ga,Y)等,表现出优良的光敏特性,受到广泛关注,但过渡金属类铌酸盐研究较少,其光电特性与空位缺陷的关系尚无深入探讨。基于密度泛函理论第一性原理方法,本研究探讨了空位缺陷对ZnNb_(2)O_(6)体系光电特性的影响。通过对各体系几何结构、电子结构和光电谱的计算与分析,清晰展示了体系中原子电负性与几何位置对结构与电子能级的影响,八面体中心位置原子(如Zn,Nb)对能带的贡献类似,形成空位缺陷时,价带位置相对固定。但电负性大的Nb原子形成空位缺陷体系时,产生的晶格畸变程度大,导带负移明显,吸收边红移,有利于光电特性的提升;八面体顶点位置原子O形成空位缺陷时,晶格畸变程度较小,导带与价带均发生负移,费米面处出现杂质能级,造成载流子俘获阱,同时对电荷的再分配产生较大影响,导致体系光谱整体蓝移,光电谱强度全面提升。