Cadmium and lithium doping in silver orthophosphate: An ab initio study.
Cadmium and lithium doping in silver orthophosphate: An ab initio study.
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正磷酸银中的镉和锂掺杂：从头开始研究
DOI：
10.1038/srep32574
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发表时间：
2016-08-31
影响因子：
4.6
通讯作者：
He Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang Y;Liu MY;Ma T;Lou ZP;Cao C;He Y
采用混合泛函计算，我们研究了与Cd，Li和N杂质有关的缺陷和缺陷复合物对Ag 3 PO 4的原子和电子性质的影响。结果发现，在Ag晶格位置（CdAg）上的替代Cd有助于Ag 3 PO 4的n型导电性。对于P（或O）晶格位置上的取代Cd（CdP）（或CdO），由于PO 4结构单元中的强共价相互作用，预期Cd不会并入P（或O）位置。间隙Cd（Cdi）作为浅施主，但其形成能相对较高的CdAg。对于（CdAg-2NO）配合物，这种非活性配合物的形成在Ag 3 PO 4的价带最大值上方产生了一个完全占据的杂质带，这显着降低了受体跃迁能级。但（CdAg-2NO）复合物的形成能甚至高于相应的单点缺陷NO的形成能。与LiP和LiO具有相对高的形成能不同，间隙Li（Lii或Lii（s））具有可观的溶解度，在贫氧条件下可能是n型掺杂剂。
Using hybrid functional calculations, we investigate the effects of defects and defect complexes related with Cd, Li, and N impurities on the atomic and electronic properties of Ag3PO4. It was found that substitutional Cd on Ag lattice site (CdAg) contributes to the n-type conductivity of Ag3PO4. For substitutional Cd on P (or O) lattice site (CdP) (or CdO), it is not expected that Cd will incorporate into the P (or O) site due to the strong covalent interactions in the PO4 structural units. The interstitial Cd (Cdi) acts as a shallow donor, but its formation energy is relatively high compared with that of CdAg. For the (CdAg-2NO) complex, the formation of this inactive complex generates a fully occupied impurity band just above the valence band maximum of Ag3PO4, which significantly reduces the acceptor transition energy level. But the formation energy of the (CdAg-2NO) complex is even higher than that of the corresponding single point defect NO. Unlike LiP and LiO which has relatively high formation energy, interstitial Li (Lii or Lii(s)) with an appreciable solubility is likely to be the n-type dopant under O-poor condition.
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