Electronic Structure of SnO2 when Doped with Sb and V
Скачать файл:
URI (для ссылок/цитирований):
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/10347Автор:
Dobrosmislov, Sergei S.
Kirko, Vladimir I.
Nagibin, Genadiy E.
Popov, Zahar I.
Добросмыслов, С.С.
Кирко, В.И.
Нагибин, Г.Е.
Попов, З.И.
Дата:
2014-03Аннотация:
There was carried out theoretical and experimental investigation of the influence of Sb and V dopes on
the electrophysical properties of the SnO2-based ceramic materials. Modeling was done with the help
of the program package VASP within the density functional formalism. The SnO2-based ceramics was
synthesized according to the standard technology at the sintering temperature 1300 ºС with different
Sb dope concentrations (1 to 5 %). The material made with V dopes had a low electrical conductivity.
The structure investigation showed Sb being completely dissolved in the SnO2. The calculations showed
that the activation energies are Egap(SbSn47O96)= 1.19 eV and Egap(VSn47O96)= 1.33 eV. The experimental
investigation showed that the increase of the stibium oxide concentration leads to the decrease of the
band-gap energy from 1.33 eV to 0.75 eV. The difference between the calculated activation energy
value of the Sb-doped SnO2 and that obtained from the experiments is 19 % Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния легирующих
добавок V и Sb на электрофизические свойства керамического материала на основе
диоксида олова. Моделирование осуществлялось с использованием программного пакета
VASP в рамках формализма функционала плотности. Керамика на основе диоксида олова
синтезировалась по классической технологии при температуре спекания 1300 ºС, с
различной концентрацией легирующих добавок сурьмы(от 1 до 5 % ). Материал, полученный
при использование ванадия, обладал низкой электропроводностью. Исследование структуры
показало полное растворение сурьмы в диоксиде олова. Проведенные расчеты показали,
что энергия активации составляет Egap(SbSn47O96)= 1,19 эВ и Egap(VSn47O96)= 1,33 эВ.
Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что увеличение концентрации
оксида сурьмы приводит к снижению ширины запрещённой зоны с 1,33 до 0,75 eV. Различие
между рассчитанным значением энергии активации диоксида олова, легированного сурьмой,
и экспериментальными исследованиями составляет 19 %