立方硫化锌,硫化锌晶体的一种,由硫原子、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,其晶体结构特点是,硫原子呈立方密堆积,锌原子填充二分之一的由硫原子构成的四面体空隙中。立方硫化锌是最具代表性的闪锌矿结构化合物,因此闪锌矿结构又称立方硫化锌结构。
硫化锌(ZnS),无机化合物,可用作半导体材料、红外光学材料、荧光材料。硫化锌是II-VI族本征半导体材料,禁带宽度大,具有优良的光学特性,在红外波段分散度低,拥有荧光效应、电致发光特点,可以应用在红外窗口、激光器、传感器、平板显示等领域。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年中国立方硫化锌行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,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。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。
立方硫化锌制备工艺包括:水热法,可高效制备出立方硫化锌晶体、立方硫化锌空心微球,得到的立方硫化锌空心微球存在蓝光、绿光两个发光峰;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,在室温下可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;此外还有化学气相沉积法、化学蒸汽输运法等。
闪锌矿结构化合物种类多,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。
新思界
行业分析人士表示,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。