Electronic Structure of Mg-, Si-, and Zn-Doped SnO2 Nanowires: Predictions from First Principles
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Le résumé fourni par la source
We investigated the electronic structure of Mg-, Si-, and Zn-doped four-faceted [001]- and [110]-oriented SnO2 nanowires using first-principles calculations based on the linear combination of atomic orbitals (LCAO) method. This approach, employing atomic-centered Gaussian-type functions as a basis set, was combined with hybrid density functional theory (DFT). Our results show qualitative agreement in predicting the formation of stable point defects due to atom substitutions on the surface of the SnO2 nanowire. Doping induces substantial atomic relaxation in the nanowires, changes in the covalency of the dopant–oxygen bond, and additional charge redistribution between the dopant and nanowire. Furthermore, our calculations reveal a narrowing of the band gap resulting from the emergence of midgap states induced by the incorporated defects. This study provides insights into the altered electronic properties caused by Mg, Si, and Zn doping, contributing to the further design of SnO2 nanowires for advanced electronic, optoelectronic, photovoltaic, and photocatalytic applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Electronic Structure of Mg-, Si-, and Zn-Doped SnO2 Nanowires: Predictions from First Principles
- Date Crossref
- 07/05/2024
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Institute of Solid State Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Latvia Institute of Solid State Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Taipei University of Technology Department of Chemical Engineering and Biotechnology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Center for Physical Sciences and Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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L. N. Gumilyov Eurasian National University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre for Physical Sciences and Technology pays non établi dans la noticeInstitution
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L.N. Gumilyov Eurasian National University Department of Technical Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Institute of Solid State Physics, Institute of Solid State Physics — University of Latvia et Department of Chemical Engineering and Biotechnology — National Taipei University of Technology, avec 4 autres affiliations.
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