张飞鹏，周传仓，郝五零，吴红玉，王新练，张久兴

Sb掺杂SnO2材料电子结构与光学性质的第一性原理研究

张飞鹏1，周传仓2，郝五零3，吴红玉2，王新练1，张久兴4

(1.河南城建学院 数理学院建筑光伏一体化河南省工程实验室，河南 平顶山 467036；2.丽水学院 工学院，浙江 丽水323000；3.云南师范大学 数学学院，云南 昆明 650500；4.合肥工业大学 材料科学与工程学院新型功能材料与器件安徽省重点实验室，安徽 合肥 230009)

利用密度泛函理论第一性原理的计算方法研究了不同浓度Sb掺杂SnO2材料的电子结构和光学性质。电子结构表明：Sb掺杂SnO2能带中引入新的能级，价带整体下移，导电性能增强；随着Sb掺杂量的增加，施主能级深度逐渐增大。光学性质表明：随着Sb掺杂量的增加，SnO2反射光谱与吸收谱波峰位逐渐红移，而且吸收率逐渐变大。Sb掺杂使SnO2可见光透过率逐渐下降，Sb掺杂量大于12.5%时，可见光透过率急剧下降。

SnO2；密度泛函理论；电子结构；光学性质

氧化物透明导电材料由于其优良的电导率、可见光范围内高透射比、红外高反射比及其半导体特性，广泛应用于太阳能电池、平面液晶显示器(LCD)、气敏元件、抗静电涂层、节能视窗、汽车和挡风玻璃以及半导体/绝缘体/半导体(Semiconductor insulator semiconductor,SIS)异质结、现代战机和巡航导弹的窗口等[1-3]。SnO2基材料成本较低，具有良好的化学稳定性，耐酸、碱侵蚀，且具有优良的热稳定性，硬度较高。同时，其可见光透过率一般在80%以上，而且在近红外有高反射性[4-6]。长久以来，SnO2基材料一直受到研究者的关注，但是其导电性能较掺锡氧化铟薄膜材料(Sn: In2O3,ITO)差，这限制了SnO2薄膜的应用，因此改善其导电性成为一个重要的研究课题。……