摘要：利用密度泛函和含时密度泛函理论研究了氧（O）和硫（S）原子掺杂的石墨相氮化碳（g-C_3N_4）_6量子点的几何、电子结构和紫外-可见光吸收性质.结果表明：掺杂后（g-C_3N_4）_6量子点杂质原子周围的C-N键长发生了一定的改变,最高电子占据分子轨道-最低电子未占据分子轨道（HOMO-LUMO）能隙显著减小.形成能的计算表明O原子取代掺杂的（g-C_3N_4）_6量子点体系更稳定,且O原子更易取代N3位点,而S原子更易取代N8位点.模拟的紫外-可见电子吸收光谱表明,O和S原子的掺杂改善了（g-C_3N_4）_6量子点的光吸收,使其吸收范围覆盖了整个可见光区域,甚至扩展到了红外区.而且适当的杂质浓度使（g-C_3N_4）_6量子点光吸收在强度和范围上都得到明显改善.通过O和S掺杂的比较,发现二者在可见光区对（g-C_3N_4）_6量子点的光吸收有相似的影响,然而在长波长区域二者的影响有明显差异.总体而言,O掺杂要优于S掺杂对（g-C_3N_4）_6量子点光吸收的影响.

关键词：能隙 掺杂 光吸收 

单位：西北大学物理学院; 西安710069; 西北大学光子学与光子技术研究所; 西安710069; 西北大学现代物理研究所; 西安710069