近日，我院MOOM团队李飞明课题组在钙钛矿量子点（LH PQDs）图案化微阵列光刻技术开发方面取得重要进展。相关研究成果以“Photoinduced Dehalogenation based Direct In-situ Photolithography of CsPbBr₃ Quantum Dots Micropatterns for Encryption and Anti-counterfeiting with High Capacity”为题发表于《Small Structures》（IF=15.9）上。

图1. 基于PDDP策略制备图案化CsPbBr₃ PQDs机理图

卤化铅钙钛矿量子点（LH PQDs）荧光图案化微阵列在Micro LED、信息存储及荧光防伪等领域具有巨大应用潜力。其中，光刻技术具有精度高、热效应小功能化强以及集成度高等优势，在LH PQDs图案化微阵列制备领域扮演着重要角色。然而，由于LH PQDs的本征离子盐特性，在传统光刻制备过程中（如显影过程）往往易受溶剂等影响，导致其稳定性较差；因此，在精心设计整个制备过程的同时，需要进一步精准调控相关组成配方，但无疑增加了整个制备过程的难度。

鉴于此，李飞明课题组提出了一种光诱导脱卤原位直接光刻技术（PDDP），该技术无需显影过程，即可一步制备LH PQDs荧光图案化微阵列，并成功应用于CsPbBr₃ PQDs图案化微阵列的制备，最小尺寸为2 μm，PLQY为51%，且显示出极高的稳定性，即便在水中浸泡六个月后，其发光性能也未受到任何影响。最后，作者将其应用于信息加密和微纳荧光防伪。通过利用365 nm和254 nm两种不同波长的紫外光切换，即可实现对CsPbBr₃ PQDs图案化微阵列存储信息进行有效读取。在365 nm紫外光下，编码信息可以重复读取超过200次而不损失信息完整性；而在254 nm紫外光下，编码信息可以被有效地消除，实现阅后即焚的功能，显著增强了信息的安全性。这一研究工作可以进一步扩展到无铅和核壳PQDs图案化微阵列，在micro-LED、传感、激光等领域亦有广阔的应用前景。

图2. 基于PDDP策略的图案化CsPbBr₃ PQDs微阵列

图3. 基于PDDP策略的图案化CsPbBr3 PQDs防伪机制

我院2021级硕士研究生李婉婷为论文第一作者，李飞明副教授为通讯作者，闽南师范大学为通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金（No. 22004055）和省自然科学基金（2020J05165）的共同资助。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/sstr.202400078

（文/图：李婉婷）