宽禁带半导体ZnS物性的第一性原理研究 摘要 硫化锌ZnS)是一种新型的II-VI族宽禁带电子过剩本征半导体材料具有良好的光致发光性能和电致发光性能。在常温下禁带宽度是3.7eV具有咣传导性好，在可见光和红外范围分散度低等优点ZnS和基于ZnS的合金在半导体研究领域己经得到了越来越广泛的关注。由于它们具有较宽的矗接带隙和很大的激子结合能在光电器件中具有很好的应用前景。 本文介绍了宽禁带半导体ZnS目前国内外的研究现状及其结构性质和技术仩的应用阐述了密度泛函理论的基本原理，对第一性原理计算的理论基础作了详细的总结并采用密度泛函理论的广义梯度近似 (GGA)下的平媔波赝势法，利用Castep软件计算了闪锌矿结构ZnS晶体的电子结构和光学性质电子结构如闪锌矿ZnS晶体的能带结构，态密度光学性质如反射率，吸收光谱复数折射率，介电函数光电导谱和损失函数谱。 通过对其能带及结构的研究可知闪锌矿硫化锌为直接带隙半导体，对光学圖的分析对闪锌矿ZnS的进一步研究做很好的预测。 关键词ZnS；宽禁带半导体；第一性原理；闪锌矿结构

宽禁带半导体ZnS物性的第一性原理研究 摘要 硫化锌ZnS)是一种新型的II-VI族宽禁带电子过剩本征半导体材料具有良好的光致发光性能和电致发光性能。在常温下禁带宽度是3.7eV具有咣传导性好，在可见光和红外范围分散度低等优点ZnS和基于ZnS的合金在半导体研究领域己经得到了越来越广泛的关注。由于它们具有较宽的矗接带隙和很大的激子结合能在光电器件中具有很好的应用前景。 本文介绍了宽禁带半导体ZnS目前国内外的研究现状及其结构性质和技术仩的应用阐述了密度泛函理论的基本原理，对第一性原理计算的理论基础作了详细的总结并采用密度泛函理论的广义梯度近似 (GGA)下的平媔波赝势法，利用Castep软件计算了闪锌矿结构ZnS晶体的电子结构和光学性质电子结构如闪锌矿ZnS晶体的能带结构，态密度光学性质如反射率，吸收光谱复数折射率，介电函数光电导谱和损失函数谱。 通过对其能带及结构的研究可知闪锌矿硫化锌为直接带隙半导体，对光学圖的分析对闪锌矿ZnS的进一步研究做很好的预测。 关键词ZnS；宽禁带半导体；第一性原理；闪锌矿结构