Y-W掺杂AgSnO₂触头材料电性能理论研究

孙绍琦^1,2，王景芹^1,2，朱艳彩²

1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室2. 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室

摘 要：为提高AgSnO₂材料的导电性,对SnO₂材料进行掺杂研究。利用第一性原理,通过原子替代的方法,分别用Y、W元素单掺SnO₂以及共掺的形式,将SnO₂中的Sn元素以16.7%的比例进行原子替换,计算掺杂后SnO₂的晶格参数、能带结构、态密度和电荷布局。结果表明:掺杂后的SnO₂晶胞,体积增大。通过能带和态密度分析得出,单掺与共掺之后的材料导带底部和价带顶部均向费米能级靠近,共掺后Y的4d轨道使导带宽度变窄,Y的4d轨道和W的5d轨道同时作用,形成杂质能级,帮助电子跃迁,导电性增强。共掺后原子的成键方式改变,新生成Y—O键和W—O键。共掺后的材料比单掺更能增加SnO₂的导电性,为之后AgSnO₂触头材料的研究提供了理论依据。

关键词：AgSnO₂触头材料;第一性原理;Y与W共掺杂;电性能;