Kupfer(I)-halogenidbasierte Materialien stellen eine neue Klasse von bleifreien optoelektronischen Materialien dar, die aufgrund ihrer einzigartigen physikalisch-chemischen Eigenschaften, der reichen strukturellen Vielfalt und der hervorragenden optoelektronischen Leistungen in den letzten Jahren großes Interesse im Bereich der optoelektronischen Geräte erfahren haben. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über die neuesten Forschungsfortschritte bei Kupfer(I)-halogenidbasierten Materialien, beginnend mit dem Design der Kristallstruktur, und untersucht eingehend deren elektronische Eigenschaften, optische Eigenschaften und kontrollierbare Synthesestrategien. Die Forschung hat gezeigt, dass Kupfer(I)-halogenidbasierte Materialien durch Strukturkontrolle (wie die Auswahl von Kationen an der A-Position und die Optimierung der Halogenkomponenten) nicht nur die hohe Fluoreszenzquantenausbeute und die spektrale Einstellbarkeit von Blei-basierten Perowskiten übernehmen, sondern auch die Stabilität und Umweltanpassungsfähigkeit der Materialien deutlich verbessern und damit effektiv die Toxizitäts- und Stabilitätsprobleme von bleibasierten Perowskiten lösen. Es wird allgemein angenommen, dass ihre breitbandige Emission auf den Selbstfallen-Exzitonen-Emissionsmechanismus zurückzuführen ist, welcher sich durch eine große Stokes-Verschiebung, lange Leuchtdauer und starke Exziton-Phonon-Kopplung auszeichnet. Dieser Artikel stellt Synthesetechniken für Einkristalle, Nanokristalle und Filme vor und fasst die Forschungsfortschritte im Bereich optoelektronischer Geräte wie Leuchtdioden (LEDs), Photodetektoren und Röntgenszintillatoren zusammen. Beispielsweise überschritt die externe Quanteneffizienz grüner LEDs basierend auf Kupfer(I)-halogenidbasierten Materialien 13 %, der auf einem Cs₃Cu₂I₅-Film basierende tief-ultraviolette Photodetektor erreichte eine hohe Empfindlichkeit von 17,8 A·W^-1, während der Cs₃Cu₂I₅-Szintillator eine Lichtausbeute von 79.279 Photonen·MeV^-1 erreichte. Zukünftig könnten Kupfer(I)-halogenidbasierte Materialien durch präzise Kontrolle der Materialdimensionen, Optimierung der Geräteoberflächenstruktur und Erforschung neuer Anwendungsszenarien die Entwicklung optoelektronischer Geräte in Richtung hoher Effizienz, Umweltfreundlichkeit und Multifunktionalität fördern.

Kupfer(I)-halogenidbasierte Materialien; Strukturkontrolle; Selbstfallen-Exzitonen-Emission; optoelektronische Geräte; blei-freie Materialien