【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿微米片的化学气相生长以及微加工图形化领域，具体为全无机钙钛矿的制备方法与微图形化(即加密信息的写入)以及加密信息的读取。
技术介绍
1、钙钛矿材料是指具有abx3结构的材料，其中阳离子a可以为铯(cs+)、甲脒(ch(ch2)2+)和甲胺(ch3nh3+)等，b可以为铅(pb2+)、锡(sn2+)和铋(bi2+)等，x为卤素阴离子氯(cl-)、溴(br-)和碘(i-)。其作为一种新兴的光电材料，由于其廉价的制备成本，和优异的光学特性，比如高荧光量子产率、高光吸收系数、长载流子扩散长度以及高缺陷容忍度等特性，钙钛矿在发光二极管、太阳能电池、光电探测器以及激光等领域都有着广泛而重要的应用。通过改变钙钛矿材料的卤素元素及比例，可以轻松的实现全可见光谱的荧光发射，这为实现廉价高效的白光发光二极管提供了重要的途径。由于有机无机杂化的钙钛矿，如ch(ch2)2+bx3和ch3nh3+bx3，容易受到光照，以及空气中水分和氧气的共同影响，而使其发生降解，因此有机无机杂化钙钛矿器件的稳定性很差，很难实现商业化。全无机钙钛矿材料csbx3，则凭借其更加优异的稳定性，近些年来得到了广泛的研究应用。而钙钛矿单晶，如钙钛矿微米线，微米棒，微米片，微米球和微米立方块等，由于其自身的几何结构，既可以充当光学谐振腔，又可以充当增益介质，因此被广泛应用于钙钛矿微纳激光领域中。
2、目前的很多研究中，钙钛矿单晶的生长都是基于溶液法，而这样的方法所生长出的钙钛矿单晶往往形貌不可控，晶体叠层、结晶度不高、重复性较差，不利于后续的光电器
3、微加工技术可以将具有各种光电特性的器件集成在一个芯片上，实现芯片功能的集成，满足信息社会的发展需求。传统的微加工技术可以根据是否需要掩模版分成两类。不需要掩模版的有：喷墨打印、离子束刻蚀、以及飞秒激光直写等技术；需要掩模版的则有：光刻、重结晶法、印刷等技术。这些技术都有着各自的优缺点。比如，离子束刻蚀，虽然加工精度很高，可以达到几十个纳米，但是仪器昂贵，加工成本高。而传统的光刻技术有着不错的加工精度，但由于需要光刻胶，对人体有着一定程度的伤害，操作流程也十分复杂繁琐。新兴的飞秒激光直写技术，无需掩模版，凭借其加工的便利性，近些年来十分火热，但受限于光学衍射极限，其加工精度与其它方法相差甚远，且加工速度较慢。因此，如今仍需发展一种高精度、高效率、过程简单的微加工图形化方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种大尺寸钙钛矿微米片的制备方法，以及其图形化的方法。同时提供了这种钙钛矿微米片微图形化后在微加密、防伪等领域中的应用方案。本
技术实现思路
主要包括：全无机钙钛矿大面积单晶的制备、微图形化(即加密信息的写入)、加密信息的读取。
2、根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种全无机钙钛矿cspbx3微米片的制备方法，所述x为卤素(x＝cl、br或者i)，包括如下步骤：
3、步骤1，将蓝宝石衬底(长宽为1cm×1cm)按顺序放在丙酮、无水乙醇以及去离子水中各超声(8-15分钟)后，进行真空干燥。
4、步骤2，将3.67-36.7mg的前驱体粉末pbx2与2.12-21.2mg的csx粉末充分混合后，放置在陶瓷舟中心，陶瓷舟放置在管式炉加热中心位置，所述x为卤素。
5、步骤3，将蓝宝石衬底(4片)摆放在管式炉加热中心的下游处(8-12cm)。
6、步骤4，将管式炉中持续抽真空(15-30min)，同时通入高纯度氩气。
7、步骤5，将反应温度设置为570-610℃，升温时间设置为15-30min，恒温时间设置为5-20min。
8、步骤6，升温时，通入高纯度氩气。
9、步骤7，反应完成时，自然冷却后，取出样品。
10、优选地，所述步骤2中，所述pbx2为pbbr2，所述csx为csbr；更优选地，所述pbbr2用量为14mg，所述csbr用量为10mg。
11、优选地，所述步骤5中，优选反应温度设置为600℃，升温时间设置为20min，恒温时间设置为10min。
12、优选地，所述步骤6中，优选高纯度氩气流速为60sccm，管内压强保持为600torr。
13、所述制备方法生长出的cspbbr3钙钛矿微米片为边长1-200μm的正方形，厚度在100-1000nm。
14、类似的，将驱体粉末pbbr2与csbr粉末分别替换为pbcl2和cscl可以获得cspbcl3钙钛矿微米片，将驱体粉末pbi2与csi粉末分别替换为pbi2和csi可以获得cspbi3钙钛矿微米片。
15、根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种全无机钙钛矿cspbx3微米片的用途，用于微加密、防伪等领域，所述全无机钙钛矿微米片由上述任一制备方法制备而成。
16、优选地，所述cspbx3为cspbbr3。
17、优选地，所述微加密的应用方法步骤包括微图形化(即加密信息的写入)以及加密信息的读取，包括如下步骤：
18、步骤1，将需要加密的信息，如文字、字母、图案等，利用激光切割机刻制成掩模版图案；掩模版为耐光、不透明材质，优选铝、铜等金属材质。
19、步骤2，在10倍显微镜下，将掩模版覆盖、并对齐在上述制备方法生长的全无机钙钛矿微米片的一个单晶上。
20、步骤3，将波长375～500nm连续波激光器光斑均匀照射在整块掩模版上，使光斑覆盖整个图案，调整激光器功率为80-150mw，持续照射5-12min。光加工结束，移去掩模版。
21、步骤4，利用旋涂机，在已完成加工的钙钛矿样品覆盖一层透明聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，对钙钛矿进行保护。
22、步骤5，信息加密的验证：在无紫外光激发的光学显微镜下，加工完成的图案无法观察到，则表示信息加密成功。
23、步骤6，加密信息的读取：在荧光显微镜下，以波长小于500nm单色光或激光光束作为激发光，可以观察到上述加工完成的图案，实现对加密信息的读取。
24、优选地，所述在步骤3中，优选激光器功率为110mw，照射时间为10min。
25、优选地，所述在步骤3中，优选激光器波长为405nm。
26、优选地，所述在步骤4中，优选采用浓度为pmma0.25 g/ml的甲苯溶液，旋涂速度为2000转/min，旋涂时间为50s。
27、优选地，所述在步骤6中，应当在物镜部分加入对应激发波长的长通滤光片，去除激发光的干扰。
28、本专利技术具有如下有益效果：
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种全无机钙钛矿CsPbX3微米片的制备方法，所述X为卤素，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤2中，所述PbX2为PbBr2，所述CsX为CsBr。
3.根据权利要求2所述的方法，所述PbBr2用量为14mg，所述CsBr用量为10mg。
4.根据权利要求3所述的方法，所述步骤5中，反应温度设置为600℃，升温时间设置为20min，恒温时间设置为10min；
5.一种全无机钙钛矿CsPbX3微米片的用途，所述X为卤素，所述全无机钙钛矿CsPbX3微米片由权利要求1-4任一方法制备而成，用于加密或防伪。
6.根据权利要求5所述的用途，所述CsPbX3为CsPbBr3。
7.根据权利要求6所述的用途，所述全无机钙钛矿CsPbX3微米片用于加密或防伪的，包括微图形化(即加密信息的写入)以及加密信息的读取步骤，具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的用途，所述在步骤3中，激光器功率为110mW，照射时间为10min。
9.根据权利要求7所述的用途，所述在步骤3中，激
10.根据权利要求7所述的用途，所述在步骤4中，采用浓度为0.25g/ml的PMMA甲苯溶液，旋涂速度为2000转/min，旋涂时间为50s；
...【技术特征摘要】
1.一种全无机钙钛矿cspbx3微米片的制备方法，所述x为卤素，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤2中，所述pbx2为pbbr2，所述csx为csbr。
3.根据权利要求2所述的方法，所述pbbr2用量为14mg，所述csbr用量为10mg。
4.根据权利要求3所述的方法，所述步骤5中，反应温度设置为600℃，升温时间设置为20min，恒温时间设置为10min；
5.一种全无机钙钛矿cspbx3微米片的用途，所述x为卤素，所述全无机钙钛矿cspbx3微米片由权利要求1-4任一方法制备而成，用于加密或防伪。
...【专利技术属性】
技术研发人员：甘志星，盛雨航，郑玉斌，
申请(专利权)人：大连理工常熟研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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