카드뮴 설파이드(CdS) 양자점은 전통적인 II-VI 족 반도체 발광 재료로서 높은 양자 효율과 조절 가능한 발광 스펙트럼 등의 우수한 광학적 특성으로 널리 주목받고 있다. 그러나 본질적인 밴드 에지 방사 발광 메커니즘은 작은 스톡스 이동과 심각한 자기 흡수를 초래한다; 동시에 높은 비표면적으로 인한 특유의 표면 결함은 비복사 재결합을 쉽게 유발하여 고성능 광전 장치와 생물 센서 분야에서의 추가 응용을 심각하게 제한한다. 이러한 본질적 성능 한계를 극복하기 위해 전이 금속 이온(Mn²⁺, Cu⁺/Cu²⁺, Ag⁺, Co²⁺ 등)을 CdS 격자 내에 도핑하여 개질하는 것이 현재 이 핵심 문제를 해결하는 효과적인 방법이 되고 있다. 도핑은 중간 에너지 준위를 도입하여 엑시톤 재결합 경로를 변경하여 상기 결함들을 효과적으로 완화할 뿐만 아니라, 재료에 긴 발광 수명, 큰 스톡스 이동 및 우수한 자기학적, 광전촉매 특성을 부여한다. 본 논문은 최근 전이 금속 도핑 CdS 양자점 연구의 진전을 체계적으로 개관한다. 먼저, CdS 기질 내 다양한 도핑 이온의 발광 메커니즘과 초고속 전하 운반체 동역학을 심도 있게 설명하고; 다음으로 도핑 위치 및 표면 코팅이 발광 효율 조절에 미치는 전략을 정리하며; 마지막으로 백색 LED, 형광 센서, 광전 탐지 및 광촉매 분야의 최신 응용 동향을 체계적으로 정리함과 동시에 무카드뮴화 도전과 향후 발전 방향을 전망한다.

카드뮴 설파이드 양자점;전이 금속 도핑;발광 메커니즘;형광 센서;광전 장치