구리(I) 기반 할로겐화물 재료는 독특한 물리화학적 특성, 풍부한 구조 다양성 및 우수한 광전 성능으로 인해 최근 광전 장치 분야에서 주목받고 있는 신흥 무연 광전자 재료이다. 본 논문은 구리(I) 기반 할로겐화물 재료의 최신 연구 동향을 체계적으로 정리하였으며, 결정 구조 설계를 시작으로 전자적 특성, 광학적 성질 및 제어 가능한 합성 전략을 심도 있게 탐구하였다. 연구 결과, 구리(I) 기반 할로겐화물 재료는 구조 조절(예: A 위치 양이온 선택, 할로겐 성분 최적화)을 통해 납 기반 페로브스카이트의 높은 광양자 효율 및 스펙트럼 조절성을 계승할 뿐만 아니라 재료의 안정성과 환경 적응성을 현저히 향상시켜 납 기반 페로브스카이트 재료의 독성 및 불안정성 문제를 효과적으로 해결하였다. 일반적으로 이들의 광범위 발광 특성은 큰 스톡스 이동, 긴 발광 수명 및 강한 엑시톤-포논 결합 특성으로 나타나는 자기함정 엑시톤 발광 메커니즘에 기인하는 것으로 간주된다. 본 논문은 단결정, 나노결정 및 박막 합성 기술을 소개하고 해당 재료가 LED, 광전 검출기, X선 섬광체 등 광전 장치 분야에서의 연구 진전을 총괄하였다. 예를 들어, 구리(I) 기반 할로겐화물 재료를 기반으로 한 녹색 LED의 외부 양자 효율은 13%를 돌파하였으며, Cs₃Cu₂I₅ 박막 기반 심자외선 광검출기는 17.8 A·W⁻¹의 높은 감도를 달성하였고, Cs₃Cu₂I₅ 섬광체의 광출력은 79,279 photons·MeV⁻¹에 달하였다. 향후 정확한 재료 차원 제어, 장치 계면 공학 최적화 및 신기술 적용 탐색을 통해 구리(I) 기반 할로겐화물 재료는 광전 장치의 고효율, 친환경성 및 다기능화 방향 발전에 기여할 전망이다.

구리(I) 기반 할로겐화물 재료; 구조 조절; 자기함정 엑시톤 발광; 광전 장치; 무연 재료