谢晓宇，黎清宁，周昌荣,2，胡朝浩,2，袁昌来,2，许积文,2

(1.桂林电子科技大学材料科学与工程学院，桂林 541004；2.桂林电子科技大学，广西信息材料重点实验室，桂林 541004)

0 引 言

随着环保意识的提高，人们迫切希望解决日益增长的能源需求与传统化石能源产生碳排放污染之间的矛盾，太阳能被认为是有前景之一的清洁能源[1]，如何提高材料对太阳光吸收引起众多研究者关注[2]。具有自发极化特点的铁电材料，由于所产生的铁电光伏效应跟传统p-n结的光伏响应不同，在光吸收应用中表现出很好的潜力[3]，故研究人员一直在尝试通过各种途径改善铁电半导体材料的光学性能，其中离子掺杂调控是一种简单有效的方法[4]。

Na0.5Bi0.5TiO3(BNT)基无铅陶瓷是一种绿色ABO3型钙钛矿铁电材料，具有一定的光吸收能力，但纯BNT光学带隙较高(3～3.2 eV)[5]，故希望通过离子掺杂调控改善其光吸收强度，降低光学带隙，提高光吸收强度。Gebhardt等[6]研究发现过渡族阳离子会占据B位，导致氧八面体中心偏离，造成畸变，改变钙钛矿陶瓷的光学带隙。Pham等[7]研究发现，通过掺杂Mo可以使 NiTiO3陶瓷光吸收强度增加，从而减小光学带隙值。Liu等[8]通过第一性原理计算研究发现，掺杂Mo可以改善SrTiO3光吸收波长范围。Khan等[9]、Yu等[10]通过理论计算研究发现，掺杂Mo可减小TiO2带隙，为n型掺杂。但目前对通过Mo掺杂BNT基无铅铁电陶瓷进行带隙调控的研究较少，其对带隙的影响规律与机理有待深入研究，本文通过掺杂不同成分的Mo研究了BNT基陶瓷的光吸收和光学带隙的变化，通过第一性原理计算分析了掺杂体系带隙变化的机理。……