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摘要
针对AgSnO2触头材料存在的不足,采用基于密度泛函理论的第一性原理对SnO2、Ni单掺杂、Mo单掺杂以及Ni-Mo共掺杂SnO2材料进行了电性能与力学性质的研究,计算了各体系的形成能、能带结构、态密度、弹性常数等各项参数。结果表明,掺杂后的材料可以稳定存在,且仍为直接带隙半导体材料。与未掺杂相比,掺杂后体系的能带结构带隙值减少,其中Ni-Mo共掺杂时的带隙值最小,载流子跃迁所需能量减少,极大地改善了SnO2的电性能;由弹性常数计算了剪切模量、体积模量、硬度等参数,其中Ni-Mo共掺杂时的硬度大幅降低,韧性增强,有利于AgSnO2触头材料后续加工成型,且其普适弹性各向异性指数最小,不易形成裂纹。综合各项因素,Ni-Mo共掺杂能够很好地改善SnO2的性能,为触头材料的发展提供了理论指导。
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单位上海良信电器股份有限公司; 河北工业大学
