La/N共掺Ba_5Nb_4O_(15)的光电性能的第一性原理研究

摘要

采用密度泛函理论(DFT)第一性原理方法研究了La/N共掺对二维钙钛矿Ba_5Nb_4O_(15)的电子结构、光吸收系数和迁移率的调制作用。计算结果表明,在所选择的掺杂浓度下,La/N共掺使其带隙减小了1.46eV,且仍保持直接带隙,价带顶和导带底都在Γ点。同时,由于掺杂后引入杂质能级使带隙减小,吸收光谱出现明显的红移,可见光区域的光吸收系数显著增大,可有效提高对太阳光的利用率。另外,掺杂后电子和空穴的有效质量显著减小,迁移率提高3～5倍,进一步增强了材料的光电与光催化性能。