掺杂元素离子半径对SnO2薄膜材料的光学性能影响.pdfVIP

掺杂元素离子半径对Sn02薄膜材料的光学性能 影响 许本超，王鑫，温静，刘世民‘ 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室(燕山大学)，秦皇岛066004 摘要：SnO：透明导电氧化物薄膜材料具有优越的光电性质，是当前玻璃功能材料研究领域和I-发展的热点 之一．本论文依据第一性原理，利用MaterialStudi0软件中的CASTEP模块，对掺杂过渡金属元素V、Mn、 cr后的SnO：进行了几何优化，分析并讨论了掺杂后SnO，的结构、电学和光学性能，并重点研究了掺杂元素的 离子半径对其光学性能的影响． 研究表明，掺杂后的体系结构比较稳定，并且掺杂V、cr后SnO：表现为半金属性质，而掺杂Mn后SnO： 表现为金属性质，这导致了掺杂Mn后SnO：光学性质有很大不同．由于掺杂V和Cr后的SnO：具有相同的电学 性质，并且光学性质表现出相同的规律．在红外和可见光内，介电常数、反射率和吸收系数相应的峰值都发 生了红移，且掺杂元素的离子半径越大，红移的程度就越大，相应的介电常数、反射率扣吸收系数也越大． 在能量为O～50V的能量范围内，介电常数．反射率和吸收系数与半径成正比，而能量超过50r时，半径的影 响就很小了． 关键词：透明导电氧化物；第一性原理；离子半径；光学性质 ·联系人邮箱：lsm@ysu．edu．cn IonicRadiusof Elementsforthe Influenceof Doping OpticalProperties Sn02 砀inFilms Shirain* Xu Xin．WenJing．Liu Benchao．Wang ofMctastableMaterialsScienceand (stateKeyLaboratory Technology，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China) oxidefilmof materialhasbecomeofrecent research Abstract：The focus scientific transparentconducting Sn02 andindustrial duetoits electronicand thefirst superior opticalperformances．Using development principles with andCrwas theCASTEPmoduleofMaterialStudio．The calculations，theSn02dopedV，Mn optimized，by and were and effectofthe elements structure，electricalopticalpropertiesanalyzeddiscussed．Especially，thedoped ofthe was resultsshowedthatthe hada ionicradiusonthe discussed．The opticalpropertiessystem