Structural characterizations and electronic properties of Ti-doped SnO2(110) surface: A first-principles study

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作者
Wei Lin,Yong Fan Zhang,Yang Li,Kai Ning Ding,Jun Qian Li,Yi‐Jun Xu
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:124 (5) 被引量:27
标识
DOI:10.1063/1.2162896
摘要

The Ti-doped SnO2(110) surface has been investigated by using first-principles method with a slab model. The geometrical optimizations and band-structure calculations have been performed for four possible doping models. Our results indicate that the substitution of Ti for sixfold-coordinated Sn atom at the top layer is most energetically favorable. Compared to the undoped surface, those Sn and O atoms located above Ti atom tend to move toward the bulk side. Besides the surface relaxations, the doping of Ti has significant influences on the electronic structures of SnO2(110) surface, including the value and position of minimum band gap, the components of valence and conduction bands, the distributions of the charge densities, and the work function of the surface. Furthermore, the effects introduced by the substitution of Ti atom observed in the experiments can be well explained when the sixfold-coordinated Sn atom at the first layer is replaced by Ti atom.
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