采用溶胶-凝胶旋涂法(Sol-Gel Spin-Coating Method)制备了Al掺杂量为3.00at%, N掺杂量分别为6.00at%, 7.00at%, 8.00at%和9.00at%的Al/N共掺杂TiO2薄膜样品。对样品测试的结果表明, 共掺杂样品依旧保留了TiO2的基本结构, 并且Al/N共掺杂样品的晶粒尺寸有不同程度的减小, 使样品表面得以修饰, 变得更加均匀、平整。共掺杂样品吸收边都出现了不同程度的红移, 在紫外光区以及可见光区的吸光性都有所增强。N掺杂量为7.00at%时, (101)衍射峰值最大, 峰型最尖锐, 所得到的TiO2薄膜的光学性能最好。共掺杂后的样品与本征TiO2相比带隙值都有所减小, 且最小值为2.873eV。以上结果表明Al/N共掺杂TiO2薄膜使其光学性能得到了改善。

基于密度泛函理论的第一性原理,分析了Al-N共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算了Al-N复合体共掺ZnO的结合能,发现Al-N复合体可以在ZnO中稳定存在,因此Al-N共掺可以提高N在ZnO的固溶度。研究表明：N掺杂ZnO体系, 由于N-2p和Zn-3d态电子轨道杂化作用, 在费米能级附近引入深受主能级, 价带顶和导带底发生位移, 导致禁带宽带变窄。而Al-N共掺杂体系,适当控制Al和N的比例, 克服了N单掺杂时受主间的相互排斥,降低了受主能级,对改善ZnO的p型掺杂有重要意义。在Al-N共掺ZnO中,Al的引入,导致共掺体系的禁带宽度减小,吸收带边红移,实验现象证实了这一结果。