立方硫化锌为闪锌矿结构 在半导体、红外光学领域发展潜力大

立方硫化锌为闪锌矿结构 在半导体、红外光学领域发展潜力大

立方硫化锌是硫化锌晶体的一种，其结构特征是由硫原子和锌原子各自形成面心立方晶格，沿对角线平移对角线长度的四分之一套构而成。在该晶体结构中，硫原子呈立方密堆积，锌原子则填充二分之一的由硫原子构成的四面体空隙中。作为最具代表性的闪锌矿结构化合物，立方硫化锌因此也被称为闪锌矿结构。

硫化锌（ZnS）是一种无机化合物，可用作半导体材料、红外光学材料和荧光材料。作为II-VI族本征半导体材料，硫化锌具有较大的禁带宽度，优良的光学特性，以及在红外波段低分散度的特点。此外，它还具有荧光效应和电致发光特点，可应用于红外窗口、激光器、传感器、平板显示等领域。

硫化锌晶体包括两种变体：α变体是六方晶系、纤锌矿结构的六方硫化锌（α-ZnS）；β变体是立方晶系、闪锌矿结构的立方硫化锌（β-ZnS）。α-ZnS是高温变体，β-ZnS是低温变体，闪锌矿立方硫化锌加热可转换为纤锌矿六方硫化锌。由于闪锌矿是锌的主要矿石形态，因此在自然界中，立方硫化锌大量存在。

立方硫化锌的制备工艺主要包括水热法、微波水热法、固相法等。其中，水热法可高效制备出立方硫化锌晶体和立方硫化锌空心微球；微波水热法采用固相反应-微波水热耦合技术可快速制备单分散纳米立方硫化锌微球，具有高催化活性优点；固相法则可在室温下合成单一立方相纳米硫化锌，具有吸收峰蓝移、红外透明性特点。

闪锌矿结构化合物种类繁多，III族元素与V族元素组成的III-V族化合物多数具有闪锌矿结构，包括砷化镓（GaAs）、锑化镓（GaSb）、锑化铟（InSb）、磷化镓（GaP）等。此外，立方氮化硼（CBN）、立方碳化硅（β-SiC），以及氯化亚铜（CuCl）、溴化亚铜（CuBr）、碘化亚铜（CuI）等卤化亚铜，均是闪锌矿结构。

分析人士指出，III-V族化合物是重要的半导体材料，而立方硫化锌是II-VI族半导体材料，二者同样具备闪锌矿结构，但立方硫化锌禁带宽度更大。与六方硫化锌相比，立方硫化锌的禁带宽度略低，为3.66 eV，但仍明显高于常见的砷化镓、碳化硅等半导体材料。并且不含有六方杂相的单一立方相硫化锌，具有优良的红外透过率。总的来看，立方硫化锌在半导体、红外光学领域发展潜力大。

本文原文来自新思界网