《表2 纯SnO2和掺杂SnO2的带隙值和CBM、VBM移动值》

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《Mo掺杂SnO_2光电特性的第一性原理研究》

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图4为不同MoxSn1-x O2材料的总态密度（TDOS）和分波态密度（PDOS）图。Mo掺杂使得体系费米能级处于导带中，大多数Mo4d态电子位于导带中。这表明所掺杂的Mo原子在SnO2中形成了Mo6+离子。每个掺杂原子向掺杂系统中注入两个自由电子而形成高电导率、高载流子密度的n型导电半导体。根据表2中的数据，当Mo组分x从0.062 5上升到0.187 5时，Mo掺杂SnO2体系中价带顶到费米能级的能量差异从2.37eV单调增加到2.57eV，并且所有的值均大于纯SnO2的带隙值1.29eV。在其他高价金属掺杂的SnO2系统中也发现了这种趋势[19]。这是由于：Mo掺杂产生的多余电子占据了低于费米能级的最低导带态，因此，泡利阻塞阻止电子跃迁到这些占据态，伴随光吸收的电子激发只能发生在从价带态到高于费米能级的较高导带态。这种效应也称为Burstein-Moss位移效应，可以引起光学带隙的增加。增大的光学带隙意味着在该系统中会发生光学吸收边的蓝移。光学带隙就是通过测量从费米能级到VBM的距离得到的。此现象也已在实验中得到证实[11]。