理论设计ZnTiS3化合物光电性能的第一性原理计算

作者：宁土荣; 周嘉欣; 凌诗武; 苏锟仁; 陈星源; 徐祥福; 王国; 林尔庆; 韩太坤; 祁玲敏; 赖国霞^*

来源：人工晶体学报, 2022, 51(02): 282-288.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2022.02.008

• 第一性原理
• LN-ZnTiS3
• 稳定性
• 电子结构
• 光学性质
• 声子谱
• 光电性能

根据实验上合成LiNbO3(LN)构型的ZnTiO3铁电化合物，基于第一性原理的方法设计研究了化合物LN-ZnTiS3(LN构型)的特性。计算结果表明LN-ZnTiS3化合物满足力学稳定条件。根据化学势平衡相图分析，LN-ZnTiS3在常压下不会形成稳定结构，但施加外部压力可以形成稳定结构。电子态密度和带隙的计算结果表明，LN-ZnTiS3的价带顶(VBM)主要由S-p轨道组成，导带底(CBM)则由Ti-d轨道组成，硫原子的替代可以促进体系费米能级以上的电子状态大幅度下降到较低的能级，从而减小LN-ZnTiS3的带隙。LN-ZnTiS3的带隙计算值为1.04 eV,可以促进可见光的吸收，可以看出LN-ZnTiS3是一种潜在的高效率光伏材料。

• 单位
  广东石油化工学院