Kupfer(I)-Halogenid-Materialien stellen eine neue Klasse bleifreier optoelektronischer Materialien dar, die in den letzten Jahren aufgrund ihrer einzigartigen physikalisch-chemischen Eigenschaften, ihrer reichen strukturellen Vielfalt und hervorragenden optoelektronischen Leistung im Bereich der optoelektronischen Geräte große Aufmerksamkeit erhalten haben. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über die neuesten Forschungen zu Kupfer(I)-Halogenid-Materialien, beginnend mit der Gestaltung der Kristallstruktur, und erörtert ausführlich deren elektronische Eigenschaften, optische Merkmale sowie kontrollierte Synthesestrategien. Untersuchungen haben gezeigt, dass Kupfer(I)-Halogenid-Materialien durch Strukturanpassungen (wie Auswahl der A-Stellen-Kationen und Optimierung der Halogenkomponenten) nicht nur die hohe Photolumineszenz-Quantenausbeute und spektrale Einstellbarkeit von Blei-Perowskiten übernehmen, sondern auch die Stabilität des Materials und die Umweltanpassungsfähigkeit erheblich verbessern, wodurch Probleme der Toxizität und Instabilität von Blei-Perowskit-Materialien effektiv gelöst werden. Allgemein wird angenommen, dass ihre breitbandigen Emissionseigenschaften auf einem Selbstfallen-Exzitonen-Emissionsmechanismus beruhen, der sich durch große Stokes-Verschiebung, lange Lebensdauer der Lumineszenz und starke Kopplung zwischen Exziton und Phonon auszeichnet. In diesem Artikel werden die Synthesetechniken für Einkristalle, Nanokristalle und Filme vorgestellt und die Fortschritte in der Anwendung dieser Materialien in Leuchtdioden (LEDs), Photodetektoren, Röntgenszintillatoren und anderen optoelektronischen Geräten zusammengefasst. Beispielsweise erreichte die externe Quanteneffizienz grüner LEDs auf Kupfer(I)-Halogenid-Basis über 13 %, ein UV-Detektor auf Cs₃Cu₂I₅-Filmbasis erzielte eine hohe Empfindlichkeit von 17,8 A·W⁻¹, und der Lumenausbeute des Cs₃Cu₂I₅-Szintillators betrug 79.279 Photonen·MeV⁻¹. Zukünftig wird durch präzise Steuerung der Materialdimensionen, Optimierung der Geräteinterfaces und Erforschung neuer Anwendungsszenarien erwartet, dass Kupfer(I)-Halogenid-Materialien die Entwicklung optoelektronischer Geräte hin zu hoher Effizienz, Umweltfreundlichkeit und Multifunktionalität vorantreiben.

Kupfer(I)-Halogenid-Materialien; Strukturkontrolle; Selbstfallen-Exzitonen-Emission; optoelektronische Geräte; bleifreie Materialien