Resumen

Se utilizaron cálculos de primeros principios para evaluar la estructura electrónica y las propiedades ópticas del TiO2 monodopado con N/Si y dopado con N/Si para comprender mejor sus mecanismos fotocatalíticos. De acuerdo con la distancia atómica entre los dopantes N y Si, este estudio consideró tres configuraciones de codopado N/Si, en las que el dopante N tenía tendencia a enlazarse con el dopante Si. Los cálculos mostraron que los bandgaps de los modelos de codoping N/Si eran estrechos, en el rango 3,01-3,05 eV, desplazando al rojo el borde de absorción intrínseco. El orbital Si 3p del TiO2 dopado con N/Si desempeña un papel clave en la ampliación de la banda de valencia (VB), aumentando así la movilidad de los portadores. Además, el nivel de energía de impureza inducido por N en la banda prohibida aparece en los tres modelos de codopado N/Si, reforzando la absorción en la región visible. El estrechamiento del bandgap, el ensanchamiento de la VB y los niveles de energía de impurezas en la banda prohibida son beneficiosos para mejorar la actividad fotocatalítica del TiO2 dopado con N/Si.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:modelos de codoping si, cálculos de primeros principios, configuraciones de codoping si, nivel energético de impurezas, niveles energéticos de impurezas, borde de absorción intrínseco, tio2, banda, dopante n, si 3p
• Keywords:si codoping models, first principles calculations, si codoping configurations, impurity energy level, impurity energy levels, intrinsic absorption edge, tio2, band, n dopant, si 3p