半導体用語集
硫化亜鉛
英語表記：ZnS
結晶構造：閃亜鉛鉱構造ならびにウルツ鉱構造をとる。格子定数：0.54093nm（閃亜鉛鉱構造)。a=0.3820nm，c=0.6260nm（ウルツ鉱構造）。バンド構造：直接遷移型。エネルギーギャップ：3.78（3.83）eV（19K），3.54（3.68）eV（RT）(閃亜鉛鉱構造）。3.91eV（4.2K），3.76（3.80）eV（RT）(ウルツ鉱構造）。スピン軌道分裂エネルギー：0.062eV。有効質量：伝導帯mc*/m₀=0.27（0.34），重正孔帯mhh*/m₀=0.49（1.76），軽正孔帯mlh*/m₀=0.23（閃亜鉛鉱構造）。有効質量：伝導帯mc*/m₀=0.28（ウルツ鉱構造）。ルッティンジャパラメータ：γ₁=2.54，γ₂=0.75，γ₃=1.09（閃亜鉛鉱構造）。比誘電率：ε(0)=8.14（8.9），ε∞=5.13（5.7）。励起子束縛エネルギー：35.7meV（閃亜鉛鉱構造），40meV（ウルツ鉱構造）。励起子分子工ネルギー：9meV。励起子-フォノン結合因子：130meV。フォノンエネルギー：LO=42meV，TO=37meV。変形ポテンシャル：a=-6.40eV（ac=-4.09eV，av=2.31eV），b=-0.75eV。弾性定数（×10¹¹ dyne/cm²）：c₁₁=10.67，c₁₂=6.66，c₄₄=4.56。熱伝導率：0.27W/cm･K。熱膨張係数：6.7×10⁻⁶/K（RT）。融点：1,722℃。
ZnSはGaAsやGaP（001）基板上に薄膜成長した場合には閃亜鉛鉱構造をとる。格子整合の観点からは，GaP基板が好ましく，GaAs基板上では格子整合させたZnS₀.₀₆Se₀.₉₄混晶として主に用いる。ZnSはブラウン管用の蛍光体としても実用化されている。特に閃亜鉛鉱構造ZnSにAgとClを添加した蛍光体は青色（450nm），CuとAlを添加した蛍光体は緑色（530nm）のドナー・アクセプタ対発光を示し，ともに効率が20%前後と高く優れている。このような電子線励起によるカソードルミネッセンスの他に，ZnSはエレクトロルミネッセンス（EL）の母体材料としても使用される。前述のドナー・アクセプタ対の発光の他に，Mn発光中心を添加したELは波長～580nmの黄橙色の発光を示す。特にZnS：Mn²⁺を用いたAC駆動薄膜ELパネルは輝度の低下のない安定な動作がえられ，すでに実用化されている。
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