PREDIKSI ENERGI CELAH PITA DALAM TiO2-ANATAS DAN TiO2-ANATAS TERDADAH PERAK (Ag)

Abstract

The band gaps of pure TiO2-anatase and Ag-doped TiO2-anatase have been predicted with density functional theory (DFT) approach. Kohn-Sham density functional theory calculations are performed using local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation from Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA+PBE) for exchange-correlation functionals. The first-principle calculations were done using unit cell convensional dan supercell (2x1x1) methods for TiO2-anatase and Ag-doped TiO2-anatase, respectively, as implemented within Amsterdam Density Functional (ADF) package of ADF-BAND version 2014.10. The calculated band gaps of pure TiO2-anatase from LDA and GGA+PBE were 2.74 and 2.87 eV, respectively. The intermediate band has been resulted from the calculation of Ag-doped TiO2-anatase using LDA and GGA+PBE as exchange-correlation functionals. The calculated band gaps of Ag-doped TiO2-anatase using LDA were 0.92 eV above valence band and 1.74 eV below conduction band, meanwhile from GGA+PBE were 1.02 eV above valence band and 1.78 eV below conduction band.

Energi celah pita dalam TiO2-anatas dan TiO2-anatas terdadah perak (Ag-TiO2-anatas) dapat diprediksi dengan pendekatan density functional theory (DFT). Persamaan Kohn-Sham digunakan untuk perhitungan berdasarkan pendekatan density-functional theory (DFT) dengan fungsi korelasi perubahan local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation dari Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA+PBE). Perhitungan prinsip awal energi celah pita dilakukan menggunakan metode unit sel konvensional TiO2-anatas dan supersel (2x1x1) Ag-TiO2-anatas dengan program ADF-BAND versi 2014.10 yang terdapat dalam paket program Amsterdam Density Functional (ADF). Hasil perhitungan energi celah pita untuk TiO2-anatas diperoleh nilai energi celah pita berdasarkan LDA dan GGA+PBE sebagai fungsi korelasi perubahan, masing-masing sebesar 2,74 dan 2,87 eV. Pita antara (intermediate band) dihasilkan dari perhitungan energi celah pita dalam Ag-TiO2-anatas berdasarkan pendekatan DFT dengan fungsi korelasi perubahan LDA and GGA+PBE). Hasil perhitungan energi celah pita dalam Ag-TiO2-anatas dengan LDA sebesar 0,92 eV di atas pita valensi dan 1,74 eV di bawah pita konduksi, sedangkan dengan GGA+PBE sebesar 1,02 eV di atas pita valensi dan 1,78 eV di bawah pita konduksi.