硫化锌有两种晶体结构，一种是立方硫化锌，另一种是六方硫化锌。
立方硫化锌也被称为闪锌矿，其晶胞参数a为540.93pm。立方硫化锌的结构可以看作是硫原子形成立方最密堆积，锌原子占据一半四面体空隙。
图1：锌原子占据立方晶胞一半四面体空隙
立方最密堆积的晶胞中，原子个数为8×1/8＋6×1/2＝4。同时，立方最密堆积有两种空隙：八面体空隙和四面体空隙。晶胞内部的八面体空隙由一个顶角原子与三个面心原子围成，共有8个。而晶胞内部的四面体空隙由一个顶角原子与三个面心原子围成，共有8个。因此，立方最密堆积晶胞的原子个数与八面体空隙数和四面体空隙数的比例为4∶4∶8。
立方硫化锌的结构中，锌原子占据一半四面体空隙，填隙时锌原子之间互相间隔开，避免了共面连接或共边连接，从而降低了锌原子之间的排斥力，有利于晶体的稳定性。
图2：立方硫化锌晶胞
由于锌原子只占据一半四面体空隙，所以立方硫化锌结构中锌原子与硫原子的个数比为1∶1，化学式为ZnS。一个立方硫化锌晶胞中含有4个“ZnS”微粒。锌和硫都是按四面体的方式成键，键型介于共价键和离子键之间。
六方硫化锌也被称为纤锌矿，其晶胞参数a为381.1pm，c为623.4pm。六方硫化锌的结构可以看作是硫原子形成六方最密堆积，锌原子占据一半四面体空隙。
图3：锌原子占据六方晶胞一半四面体空隙
六方最密堆积的晶胞中，原子个数为4×1/6＋4×1/12＋1＝2。同时，六方最密堆积有两种空隙：八面体空隙和四面体空隙。晶胞内部的八面体空隙由八个顶点球体围成，共有2个。而晶胞内部的四面体空隙由八个顶点球体和中间层球体围成，共有4个。因此，六方最密堆积晶胞的原子个数与八面体空隙数和四面体空隙数的比例为2∶2∶4。
六方硫化锌的结构中，锌原子占据一半四面体空隙，填隙时锌原子之间互相间隔开，避免了共面连接或共边连接，从而降低了锌原子之间的排斥力，有利于晶体的稳定性。
图4：六方硫化锌晶胞
六方硫化锌原子在晶胞中的坐标位置为：硫原子位于晶胞顶点（0,0,0）和晶胞内部（2/3,1/3,1/2）；锌原子位于棱边（0,0,3/8）和晶胞内部（2/3,1/3,7/8）。
由于锌原子只占据一半四面体空隙，所以六方硫化锌结构中锌原子与硫原子的个数比为1∶1，化学式为ZnS。一个六方硫化锌晶胞中含有2个“ZnS”微粒。锌和硫都是按四面体的方式成键，键型介于共价键和离子键之间，与立方硫化锌的情况相同。
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