[发明专利]利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法

权利要求书

1.利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，包括步骤：

S1：将FAI和PbI₂两种原材料分别置于有机源和无机源中分别得到FAI源和PbI₂源；

S2：将所述FAI源和PbI₂源的蒸发速率稳定在时，且FAI源温度达到250℃同时腔内气压稳定在9±0.3×10^-4pa，后开始蒸镀；

S3：在蒸镀的同时，将承载钙钛矿的石英玻璃置于所述FAI源和PbI₂源的上方，以使得FAI和PbI₂蒸气在所述石英玻璃表面沉积得到FAPbI₃；

S4：蒸镀结束后先冷却再退火得到钙钛矿薄膜；

S5：最后在蒸镀的钙钛矿薄膜上通过飞秒激光系统加工得到钙钛矿微纳结构。

2.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于：所述有机源受温度控制，所述无机源受电流控制。

3.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S2步骤具体包括：先将所述FAI源升压至3±0.3×10^-4pa，然后逐渐加热至250℃，最后将气压稳定在9±0.3×10^-4pa后开始蒸镀。

4.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括：同时以300rpm旋转，以保证基片均匀沉积，在沉积时间约为1小时40分钟的条件下，利用晶振得到600nm厚度的FAPbI₃。

5.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括：同时以300rpm旋转，以保证基片均匀沉积，在沉积时间约为14分钟的条件下，利用晶振得到100nm厚度的FAPbI₃。

6.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S4步骤具体包括：蒸镀结束后，于真空中将样品冷却半小时，再将钙钛矿样品放置在140℃热台上退火2h。

7.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S5步骤具体包括：将制备的钙钛矿薄膜放置于激光加工系统电动载物台上固定，在飞秒加工系统的控制主机上设定选择2倍频激光515nm，重复频率设为200kHz，激光输出功率设为472mW，单脉冲时间设为190fs，采用1％衰减片，最终通过50倍物镜聚焦于钙钛矿薄膜表面上，光斑直径为1μm。

8.根据权利要求7所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S5步骤还包括：控制电动载物台移动，改变飞秒激光于钙钛矿薄膜表面聚焦的位置，移动速度为0.01mm/s，通过飞秒激光作用于钙钛矿薄膜表面产生的瞬时冲击效果，去除所需圆台外部的钙钛矿，重复加工三次，最终获得所需的圆盘状钙钛矿微型谐振腔结构。

9.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于：所述飞秒激光系统的激光器最大输出功率为10W，最大输出频率为1000kHz，波长为1030nm，单最小持续时间为190fs，最低单脉冲能量为200μJ。

10.根据权利要求1所述的利用飞秒激光制备钙钛矿阵列微型谐振腔激光器的方法，其特征在于，所述S5步骤之后还包括：利用飞秒激光系统，在钙钛矿载玻片上加工出μm级的FAPbI₃圆盘状钙钛矿微型谐振腔阵列。