Cs₂LaLiBr₆:Ce(CLLB:Ce) 결정은 우수한 에너지 분해능과 높은 광출력을 가지지만, 중성자/감마(n/γ) 구별 등 섬광 성능은 여전히 향상이 필요하다. 본 연구에서는 브리지맨법을 이용해 크기 Φ10 mm×50 mm, 서로 다른 Zn²⁺ 농도 공도핑된 CLLB:Ce 결정을 성공적으로 제조하였다. Zn²⁺ 공도핑이 CLLB:Ce 결정의 결정구조, 섬광 성능 및 결함 특성에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였다. 열발광(TL) 방식을 이용해 Zn²⁺ 공도핑 후 결정 내 결함 에너지 준위 위치 및 수량 변화를 분석하였고, 변온 X선 여기 발광 스펙트럼(변온 XEL)과 결합하여 결함이 섬광 메커니즘에 미치는 영향 기작을 규명하였다. 결과는 Zn²⁺ 공도핑 후 기질 결함 에너지 준위 구조가 재구성되었음을 보여주며, 결함의 유형과 수량 조절을 통해 섬광 과정을 조절하여 섬광 수명의 빠른/느린 성분 비율에 영향을 줄 수 있음을 나타낸다. 0.1% Zn²⁺ 공도핑 후 결정은 ^137Cs@662 keV 방사선 하에서 에너지 분해능이 3.8%에서 3.2%로 향상되어 상용 LaBr₃:Ce 결정보다 우수하다. 따라서 Zn²⁺ 공도핑은 CLLB:Ce 결정의 섬광 성능을 향상시키는 효과적인 방법이며, 결정의 감쇠 시간을 조절하여 n/γ 구별 성능에도 영향을 줄 수 있다. CLLB:Ce, Zn 결정은 핵복사 탐지 분야에서 우수한 응용 전망을 가진다.

섬광 결정; CLLB:Ce; 중성자/감마 구별; 섬광 성능; 열발광; 메커니즘 논의