Ni掺杂浓度对CdS:Ni体系电子和光学性质的影响

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,对纤锌矿结构 CdS:Ni 的几何结构、能带结构、电子态密度和光学性质随 Ni 掺杂浓度的变化进行了系统地研究。计算结果显示,无论是在富镉,还是富硫条件下,计算得到不同 Ni 掺杂浓度的形成能都较小,说明CdS:Ni 系统在实验上是可以实现的;Ni 掺杂的 CdS 在价带顶附近出现杂质带,大大提高了材料的导电率。光学性质的计算结果显示,Ni 掺杂后体系的光学性质有很大的改变,在吸收光谱上产生了新的吸收峰,并且随着掺杂浓度的增加,吸收范围增大。所有结果表明,CdS:Ni 体系是极具潜力的透明导电材料