Sc与C共掺杂MgS电子结构与光学性质的第一性原理研究

作者：李梦娜; 马磊; 苏尔琴; 郭思嘉; 于宪省; 张丽丽^*; 赵旭才^*; 雷博程^*

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(06): 175-182.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.066005

• 第一性原理
• 电子结构
• 光学性质
• 光催化剂
• MgS

本文基于密度泛函理论的第一性原理方法，对Sc、C单掺以及共掺MgS体系的稳定性、电子结构和光学性质进行了研究，结果表明：与本征MgS体系相比，掺杂后体系的结合能仍为负值，表明掺杂体系均处于稳定状态，其中Sc-C共掺MgS体系的结合能最小，说明Sc-C共掺体系最稳定.掺杂后体系的禁带宽度均减小，表明电子由价带跃迁至导带的能量减小；此外，掺杂体系在低能区均发生了明显的红移现象，表明Sc、C掺杂能够有效的拓宽体系对可见光的响应范围.其中，Sc-C-MgS体系在费米能级附近产生了杂质能级且带隙宽度较小，在可见光范围内的吸收系数最优，可推测Sc-C共掺杂可作为提高MgS体系光催化活性的有效手段.

• 单位
  伊犁师范大学