《表1 单掺、共掺ZnS优化后的晶胞常数和键长》

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《补偿型共掺杂ZnS电子特性的第一性原理计算》

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Note:a—in pure zinc-blende ZnS:a=b=c=10.93，the bond length of Zn-S=2.37；b—M1and NM2means the substitutional metal atoms andnonmetal atoms，respectively

为评估计算方法的准确性，进行了一系列ZnS超胞优化的计算。首先，优化ZnS原胞，优化后晶格常数为a=b=c=0.546nm，这与实验值（a=b=c=0.541nm）[19]和Lee等理论计算得出的a=c=0.543 6nm[20]非常吻合，以此保证了该方法的可靠性。因此，在计算纯ZnS和掺杂ZnS的几何结构、电子属性和能带结构时采用了相同的条件。计算结果表明纯ZnS属于直接带隙的半导体，计算的带隙值为2.07eV，这与Yeh等的理论预测接近[21]，但与实验值（3.7eV）[22]相比偏小，这种低估主要是由于广义梯度近似（GGA）与局域密度近似（LDA）都存在带隙计算值偏低的普遍性问题[23]。纯ZnS与掺杂的ZnS之间结构参数的差异如表1所示。