重庆大学《AFM》：基于激光诱导石墨烯的集成发光加解密防伪芯片

成果简介

随着物联网和大数据的发展，数据和信息的爆炸式增长对信息安全和防伪技术提出了严峻的挑战，对经济、军事、日常生活和社会安全的维护产生了巨大的影响。迫切需要有效的信息保护技术来防止信息泄露。各国政府和版权所有者不断研究更多的信息加密解密和防伪 (IEDAC) 技术，其中基于发光材料的技术因其视觉识别性、彩色发射、高吞吐量和简单的设计。随着发光科学的进步和普及，人们探索了许多发光模式。近来的发光信息加密技术面临依赖外部大规模刺激解密设备、无法重复读取、信息泄露等缺点，阻碍了发光加密的实际应用。

本文，重庆大学陶璐琪研究员团队在《Adv. Funct. Mater》期刊发表名为“An Integrated Luminescent Information Encryption–Decryption and Anticounterfeiting Chip Based on Laser Induced Graphene”的论文，研究提出了一种集成的发光 IEDAC 芯片，提供了一种基于激光雕刻模板和薄膜加热器的预先图案化的发光信息方便的方法来存储和解密。发光加密芯片包含由基于 SrCaGa4O8的长余辉荧光粉构成的双层结构主机和激光诱导石墨烯加热器，这使得在单个芯片上解密信息成为可能。该设计实现了双模（光致发光/长持续发光）、双色（蓝/黄-绿）和多级IEDAC功能，为实现先进的 IEDAC技术提供了全新的见解和集成策略。

图文导读

图1、集成芯片示意图及应用。a) 集成芯片结构、加热器的热传导过程和 LPP 的吸收发射图示。b) 不同刺激下的信息写入过程和多级 IEDAC 表示。

图2、SCGO:Zn 2+ /Nd 3+在不同温度下的光学特性。

图3、LIG 的表征和电热性能

图4、在多边形星型IEDAC系统中的应用

图5、在二维码IEDAC系统中的应用。

图6、在光学莫尔斯电码IEDAC系统中的应用

图7、自定义LIG模式在IEDAC系统中的应用

小结

总之，我们提出了一种新的策略来实现基于 LPPs (SCGO:Zn2+ , SCGO:Nd 3+ ) 和 LIG 加热器的集成发光 IEDAC 芯片。这是一种普遍适用的集成方法，可以为智能电子设备的多功能集成和开发带来新的思路。此外，未来在柔性电池或纳米发电机的支持下，可以进一步实现更集成的系统。

文献：

https://doi.org/10.1002/adfm.202103255

导师介绍：

陶璐琪，工学博士，重庆大学研究员/博士生导师

重庆大学“百人计划”特聘研究员、博导

重庆大学电气工程学院

能源互联网及智能装备重庆市协同创新中心

邮箱：taoluqi@cqu.edu.cn

陶璐琪博士毕业于清华大学微电子学研究所，曾任职于华为技术有限公司，2018年10月加入重庆大学电气工程学院。

陶璐琪博士在国际重要学术期刊和国际会议论文集上发表论文30余篇，包括顶级刊物Nature Communications、ACS Nano、Biosensors & Bioelectronics、Nanoscale、Applied Physics Letters、微电子领域顶级国际会议IEDM等，获得授权发明专利1项。其中智能石墨烯人工喉工作荣获科技导报评选的2017年“中国十大重大技术进展”以及首届中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品，被新华网、凤凰网、新浪网等诸多媒体报道。

从事研究领域包括：

1.  新型微纳材料与微纳传感技术

（1）  高灵敏应变与压力传感器

（2）  新型热声器件

（3）  发光材料与高性能光电器件

（4）  新型微纳材料制备与加工

2.  功率半导体器件

（1）  碳化硅与氮化镓器件设计

（2）  功率半导体器件可靠性研究

3.  多尺度理论计算与仿真

（1）  第一性原理

（2）  分子动力学

（3）  有限元分析