[发明专利]一种控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法及其应用。所述方法将脉冲激光聚焦在制备的CsPbsubgt;2/subgt;Xsubgt;5/subgt;或Cssubgt;4/subgt;PbXsubgt;6/subgt;晶体上，其中X为卤素，控制脉冲激光辐照区域处形成CsPbXsubgt;3/subgt;晶相，在紫外辐照下发光。利用脉冲激光的局部热效应特性所控制的析晶是原位的，可以应用于图案化。进一步地，对图案化后的CsPbsubgt;2/subgt;Xsubgt;5/subgt;晶体进行水处理可以诱导CsPbXsubgt;3/subgt;在CsPbsubgt;2/subgt;Xsubgt;5/subgt;晶体表面结晶，实现重复多次地读取与加密图案，进而应用于防伪。本发明的方法工艺简单，可控性强、转化迅速，图案的加工精度高、荧光稳定性强，拓宽了新型全无机钙钛矿晶体的制备方法与外场诱导手段的同时，有望应用于图案化、防伪领域。

技术领域

本发明属于光功能材料的技术领域，具体涉及一种控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法及其应用。

背景技术

全无机钙钛矿晶体因具有超高的量子产率，覆盖整个可见波段的可调谐发射波长，以及极窄的发射半峰宽等优越的光学性能，在众多光电领域受到广泛关注。

全无机钙钛矿晶体的合成已取得了长足的进步，主要包括热注入法、重结晶法、溶剂热法和超声法等制备方法，所合成的钙钛矿晶体结构也是多样的，主要包括传统三维的CsPbX₃，以及新型低维的CsPb₂X₅和Cs₄PbX₆，其中X为Cl、Br或I。

三维的CsPbX₃晶相，尽管在紫外辐照下具有高质量的可见波段发光，可是对于水、热、光、氧等外界环境因素极度敏感，所以稳定性不佳，这严重影响了其应用前景。而宽带隙低维的CsPb₂X₅和Cs₄PbX₆晶相，在紫外辐照下无可见波段发光，其中CsPb₂X₅因其层状的晶体结构，层间作用力为Cs-Br离子键，而具有较好的稳定性；Cs₄PbX₆因其孤立的[PbBr₆]^4-八面体内强烈的量子约束，导致了极强的局域化激子间相互作用，也具有较强的稳定性。因此，控制钙钛矿晶体的可控晶相转变是改善其稳定性问题的理想途径之一。

然而，控制钙钛矿晶体析出新晶相的过程繁琐、条件复杂、不可控和转化慢等问题，大大限制了其在光功能材料领域的应用。

一种具有可逆发光的钙钛矿量子点掺杂玻璃及其制备方法公开了制备所得的全无机钙钛矿量子点掺杂玻璃，其激光辐照后的区域经过热处理后在紫外线的激发下产生发光。此外，再次使用短脉冲激光辐照后，发光区域发光猝灭，在后续热处理后，发光恢复。该专利申请可用于三维立体图形的构造，且可通过短脉冲激光的辐照和后续热处理控制其发光的猝灭与恢复，因此有望用于超高密度、可重复写入的三维光存储以及信息防伪。但是该专利申请首先在该玻璃中使用短脉冲激光获得钙钛矿晶相的发光，必须经过长时的、高温的后续热处理。且该专利申请中由于激光辐照并热处理后获得的钙钛矿晶相被封于玻璃内部，水处理这种便捷的防伪手段在玻璃中是无法实现的。同时，该玻璃获得可逆发光的方式仍需结合脉冲激光的擦除和长时高温后续热处理，对信息防伪的实际应用而言是复杂的，对设备和工艺的要求也很高，这无疑带来诸多不便。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法，此方法工艺简单，可控性强，节能省时。

本发明的另一目的在于提供上述控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法应用于图案化。

本发明的再一目的在于提供上述控制钙钛矿晶体析出新晶相的方法应用于防伪。