表面缺陷对CdS(100)面能带排列影响的理论研究

采用基于第一性原理的方法，研究了表面空位缺陷（Cd、S空位）对CdS(100)面能带排列的影响．对空位缺陷体系的几何结构进行优化，发现Cd、S空位的引入分别会产生负电荷中心和正电荷中心，从而引起缺陷周围原子的结构发生弛豫．一定程度的晶格结构扭曲将有利于光生载流子在表面的定域，从而促进光生电荷的分离．另外，能带位置计算结果表明，Cd空位的存在会引起CdS(100)面的价带顶位置下移，导带底位置上移，从而禁带宽度变宽．但是，S空位的引入会导致能带位置呈现出相反的变化趋势，从而禁带宽度变窄．因此，形成S空位缺陷不仅可以提高光生载流子的分离，而且可以有效拓宽CdS对可见光的吸收范围，从而改善其光催化活性．