人工晶体学报

作者：常永强, 王景芹, 朱艳彩, 张广智, 胡德霖

单位：1.河北工业大学,省部共建电工装备与智能化国家重点实验室,天津 300130;；2.上海良信电器股份有限公司,上海 200137;；3.苏州电器科学研究院有限公司,苏州 215000

关键词：第一性原理,SnO2,Ni-Mo共掺杂,稳定性,电性能,力学性能,

基金：国家自然科学基金(51777057)

针对AgSnO2触头材料存在的不足,采用基于密度泛函理论的第一性原理对SnO2、Ni单掺杂、Mo单掺杂以及Ni-Mo共掺杂SnO2材料进行了电性能与力学性质的研究,计算了各体系的形成能、能带结构、态密度、弹性常数等各项参数。结果表明,掺杂后的材料可以稳定存在,且仍为直接带隙半导体材料。与未掺杂相比,掺杂后体系的能带结构带隙值减少,其中Ni-Mo共掺杂时的带隙值最小,载流子跃迁所需能量减少,极大地改善了SnO2的电性能;由弹性常数计算了剪切模量、体积模量、硬度等参数,其中Ni-Mo共掺杂时的硬度大幅降低,韧性增强,有利于AgSnO2触头材料后续加工成型,且其普适弹性各向异性指数最小,不易形成裂纹。综合各项因素,Ni-Mo共掺杂能够很好地改善SnO2的性能,为触头材料的发展提供了理论指导。

来源：2021年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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