تقدم أبحاث تنظيم بنية مواد هاليدات النحاس (I)، الخصائص البصرية وتطبيقات الأجهزة البصرية الكهربائية

ZHANG Songting ,  

WU Puyang ,  

ZHU Peichao ,  

HE Shuaiqi ,  

MA Qianhao ,  

LIU Xiaoyun ,  

WU Zhaoxin ,  

YUAN Fang ,  

摘要

تُعد مواد هاليدات النحاس (I) كنوع من المواد البصرية الكهربائية الخالية من الرصاص الناشئة، تحظى باهتمام كبير في مجال الأجهزة البصرية الكهربائية مؤخرًا بسبب خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة، وتنوع بنيتها الغني، وأدائها البصري الكهربائي الممتاز. تستعرض هذه المقالة بشكل منهجي التقدمات البحثية الحديثة في مواد هاليدات النحاس (I)، بدءًا من تصميم البنية البلورية، مع بحث معمق في خصائصها الإلكترونية والبصرية واستراتيجيات التخليق القابلة للتحكم. أظهرت الأبحاث أن مواد هاليدات النحاس (I) من خلال تنظيم البنية (مثل اختيار الكاتيون في الموقع A، وتحسين مكونات الهالوجين) لا ترث فقط كفاءة الكم الفلورية العالية وقابلية التعديل الطيفي لمواد بيروفسكايت الرصاص، بل تعزز بشكل ملحوظ من استقرار المادة وقدرتها على التكيف مع البيئة، مما يحل بشكل فعال مشكلة السمية وعدم الاستقرار في مواد بيروفسكايت الرصاص. يُعتقد عمومًا أن خاصية الإشعاع عريض الطيف تنبع من آلية الفوسفور الذاتي المحبوس، التي تظهر من خلال الإزاحة الكبيرة في ستوكس، ومدة انبعاث طويلة، وخصائص زوجية بين الإثارة والفونونات قوية. تقدم هذه المقالة تقنيات تخليق البلورات المفردة والنانويّة والغشائية، وتلخص التقدم في مجال الأجهزة البصرية الكهربائية مثل الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs)، وأجهزة الكشف البصري الكهربائي، والومضات الشعاعية لأشعة إكس. على سبيل المثال، حقق LED الأخضر المبني على مواد هاليدات النحاس (I) كفاءة خارجية كمومية تتجاوز 13%، وحقق كاشف الضوء فوق البنفسجي العميق المبني على فيلم Cs3Cu2I5 حساسية عالية تبلغ 17.8 أمبير·واط-1، بينما حقق الفوسفور Cs3Cu2I5 ناتج ضوئي يصل إلى 79279 فوتون·ميغا إلكترون فولت-1. في المستقبل، من المتوقع أن تدفع المواد هاليدات النحاس (I) تطور الأجهزة البصرية الكهربائية إلى اتجاهات عالية الكفاءة والصديقة للبيئة ومتعددة الوظائف من خلال التحكم الدقيق في أبعاد المادة، وتحسين هندسة واجهات الأجهزة، واستكشاف سيناريوهات تطبيق جديدة.

关键词

مواد هاليدات النحاس (I); تنظيم البنية; الإشعاع الذاتي المحبوس; الأجهزة البصرية الكهربائية; مواد خالية من الرصاص

阅读全文