Прогресс в исследованиях структурного регулирования, оптических свойств и применения галогенидных материалов на основе меди (I) в оптоэлектронных устройствах
Галогенидные материалы на основе меди (I) представляют собой новый класс свинцсодержащих фотонных материалов, которые в последние годы привлекли большое внимание в области оптоэлектронных устройств благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, богатой структурной разнообразности и превосходным оптоэлектронным характеристикам. В данной статье систематически рассмотрены последние достижения в исследованиях галогенидных материалов на основе меди (I), начиная с дизайна кристаллической структуры, а также подробно обсуждаются их электронные свойства, оптические характеристики и управляемые методы синтеза. Исследования показали, что галогенидные материалы на основе меди (I), благодаря структурной регуляции (такие как выбор катиона на A-позиции и оптимизация галогенидных компонентов), не только наследуют высокую квантовую эффективность люминесценции и спектральную настраиваемость свинцовых перовскитов, но и значительно повышают стабильность материалов и их адаптивность к окружающей среде, эффективно решая проблемы токсичности и нестабильности свинцовых перовскитов. Обычно считается, что их широкоспектральное излучение обусловлено механизмом самозахваченных экситонов, проявляющимся большим сдвигом Стокса, длительным временем свечения и сильным возбужденно-фононным взаимодействием. В статье представлены методы синтеза монокристаллов, нанокристаллов и пленок, а также обобщены достижения в области оптоэлектронных устройств, таких как светоизлучающие диоды (LED), фотодетекторы, рентгеновские сцинтилляторы и др. Например, зеленый светодиод на основе галогенидных материалов меди (I) достиг внешней квантовой эффективности более 13%, фотодетектор глубокого ультрафиолета на основе пленки Cs3Cu2I5 продемонстрировал высокую чувствительность 17.8 А·Вт-1, а сцинтиллятор Cs3Cu2I5 показал световой выход 79 279 фотонов·МэВ-1. В будущем благодаря точному контролю размерностей материалов, оптимизации интерфейсной инженерии устройств и исследованию новых областей применения галогенидные материалы меди (I) имеют потенциал способствовать развитию оптоэлектронных устройств с высокой эффективностью, экологичностью и многофункциональностью.
关键词
Галогенидные материалы меди (I); структурное регулирование; люминесценция с самозахваченными экситонами; оптоэлектронные устройства; бессвинцовые материалы