吴 迪， 熊子谦， 方文玉

(1.湖北医药学院 公共卫生与管理学院， 十堰 442000； 2.新疆大学 软件学院， 乌鲁木齐 830046)

1 引 言

闪锌矿ZnS是一种直接宽带隙(3.72 eV)半导体[1]，在室温下相对稳定，具有较好的红外透过性、电致发光功能和荧光效应等物理属性，被广泛应用于光传感器、短波发光器件和光催化等领域[2-4]，至今已有很多学者对于闪锌矿ZnS及其掺杂体系进行研究[5-6].

对于体相ZnS的研究已比较成熟，但是对于二维ZnS的研究却比较少，与三维体相ZnS相对，二维ZnS拥有更大的表面积，同样具有宽带隙，因此在很多方面具有更大的优势[7-8]. 如Safari等人[9]通过计算单层ZnS的电子结构和光学性质显示，单层ZnS为直接带隙半导体，计算能隙为2.47 eV，且对紫外光具有较好的吸收效果，表明其在太阳能电池等光电器件中有着潜在的应用价值. Behera等人[10]研究应力对单层ZnS结构和能带结构的影响，结果表明当拉伸应变为2.91%时，单层ZnS由直接半导体转变为间接带隙. Zhou等人[11]通过构建ZnS/ZnSe双层异质结模型，基于格林函数的GW方法和Bethe-Salpeter方程研究其电子能带结构和激子性质，其结果表明，ZnS/ZnSe异质结存在明显的量子限制效应，对太阳光谱中有着很强的光吸收，且通过将光诱导电子-空穴分配到不同层中，显示出良好的电子空穴分离，使其在光催化领域具有潜在的应用前景. Wang等人[12]通过第一性原理计算单层ZnS的稳定性、能带结构和光学性质，结果显示单层ZnS具有较低的结合能，可以从其体结构中剥离出来，并稳定在石墨烯衬底上，其有效质……