闪锌矿与纤锌矿结构

有些 1:1 化合物并不把离子堆成岩盐或氯化铯那样的六邻或八邻排列。相反，每个离子只有四个邻居，分布在一个四面体的四个顶角。硫化锌 ZnS 就有两种这样的形态——闪锌矿（又称纤维锌矿之外的立方相，亦名 sphalerite）和纤锌矿（wurtzite）——它们是许多键带部分共价且有方向性的化合物的模板。

在闪锌矿中，硫离子排成立方密堆积（面心立方）阵列，锌离子恰好填满一半的四面体空隙——以规则的花样填相间的那一半。每个锌被四个硫四面体式地环绕，每个硫被四个锌环绕，所以是 4:4 配位，每个立方晶胞 Z = 4。纤锌矿在局部上是同一思路——每个离子都是四面体四配位——但建在六方密堆积的硫阵列而非立方阵列之上。两者唯一的区别是层的堆叠次序：闪锌矿是立方 ABCABC，纤锌矿是六方 ABAB。值得注意的是，闪锌矿骨架恰好就是把金刚石结构换成两种原子，所以它们被称为类金刚石结构。

当键有明显的共价成分、且阳离子相当小时（较小的半径比偏好四配位），就出现这些四面体结构，因为有方向性的四键花样比纯离子密堆积更受偏好。它们的名单在技术上极为庞大：不仅有 ZnS 和 CdS，还有 III-V 族半导体砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）以及一价铜的卤化物。由于它们破坏了对称中心，许多采用纤锌矿形态者具有压电性或能发光——蓝光 LED 中的 GaN 就是著名例子。闪锌矿与纤锌矿之间的取舍十分微妙，有些化合物（如 ZnS 本身）能以两种形态结晶。