近日，我院材料物理研究所在《Advanced Materials》期刊上发表了题为Recent Advances and Opportunities of Eco-Friendly Ternary Copper Halides: A New Superstar in Optoelectronic Applications的综述文章。论文第一作者为我院博士研究生马壮壮，通讯作者为我院史志锋教授和复旦大学方晓生教授，郑州大学为第一单位。

铅基卤化物钙钛矿材料因其优异的光电性质，在光电器件领域引起了广泛的关注，包括太阳能电池、发光二极管（LED）、光电探测器、激光器、传感器等。但是，材料的低稳定性与铅毒性成为其进一步商业化进程的绊脚石。作为一类新型的环境友好型光电材料，三元铜卤化物因其无毒、稳定、结构种类丰富以及光电性能优异等优势，有望掀起光电领域新一轮材料技术革新。

近几年，我院金属卤化物发光器件物理团队在铜卤化物材料开发、光物理机制理解及高性能LED和光电探测器领域做出了系统的研究工作。研究团队率先提出采用全无机CsCu₂I₃作为发光层的策略，成功研制出可稳定工作的黄光LED，器件在高温60℃下仍可以工作2.2小时（ACS Nano, 2020, 14, 4475，封面论文，ESI高被引论文）。针对铜卤化物LED效率低的问题，提出一种导电聚合物修饰的策略，有效钝化Cu_Cs和Cu_I反位缺陷并增强电荷载流子输运，实现了器件的外量子效率提升8.5倍（Adv. Sci., 2022, 9, 2202408，封面论文）。针对长久以来困扰蓝光量子点LED体系中效率低、寿命短、铅/镉毒性的共性难题，提出使用高发光效率、稳定的Cs₃Cu₂I₅量子点来制备蓝光LED；第一性原理计算揭示了高效蓝光发射来源于自陷域态激子辐射复合，优异稳定性来源于高的铜空位扩散势垒，最终实现了工作寿命高达108小时的蓝光LED（Nano Lett., 2020,20, 3568，ESI高被引论文）。基于铜卤化物体系，研究团队提出双自陷域激子组合的策略，设计并制备了一系列高品质的CsCu₂I₃@Cs₃Cu₂I₅白光发射体，并进一步研制出高显色性且冷暖白光可调的电驱动白光LED（Adv. Mater., 2021, 33,2001367，封面论文，ESI高被引论文）。利用蓝光Cs₃Cu₂I₅和黄光CsCu₂I₃之间的可控相变和可逆转换，实现了水致智能荧光防伪（Adv. Funct. Mater., 2021, 31,2105771）。在光电探测器研究方面，研究团队利用CsCu₂I₃的各向异性晶体结构和一维形态特征，实现了具有高线性偏振灵敏度的紫外光探测，器件的偏振响应灵敏度高达~3.16（Adv. Funct. Mater., 2020, 30,2002634, ESI高被引论文；Mater. Horiz., 2020, 7, 1613）；通过构建Cs₃Cu₂I₅/GaN异质结，利用电荷收集窄化的思路成功研制出具有高光谱选择性的紫外光探测器（Mater. Horiz., 2020, 7, 530，ESI高被引论文；Chem. Eng. J., 2023, 451, 138531）；利用Cs₃Cu₂I₅材料的强紫外光吸收特性，构建非平面Si-Cs₃Cu₂I₅纳米复合结构，成功将硅探测器的深紫外光响应能力提升350倍（Mater. Today Phys., 2021, 18, 100398）。

在以上工作的基础上，研究团队系统总结了近年来铜卤化物材料的结构组成、合成策略、光电性质及光电器件等方面的重要进展，并对铜卤化物材料和器件研究存在的瓶颈问题提出了可行的解决途径。本文致力于让更多的研究者对铜卤化物体系的研究现状有一个清晰的了解，并希望为其未来的研究及发展方向提供一些思路。

以上工作得到了得到了国家自然科学基金、河南省杰出青年科学基金和河南省高校科技创新团队计划的支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202300731