飞秒激光刻出不可复制的证卡

【成果播报】

科技日报讯 （洪恒飞 记者江耘）11月20日，记者从西安电子科技大学杭州研究院获悉，该院先进视觉研究所教授石理平团队与企业合作，提出了一种基于飞秒激光诱导的物理不可克隆（PUF）纳米纹理，并将其应用于高安全等级身份证卡防伪。相关研究论文发表于国际学术期刊《先进科学》。

伪造身份证、护照等高价值身份识别证件的行为会对个人信息安全乃至社会安全造成威胁。物理不可克隆技术能够为每个证卡打造专属纹理，在物理层面上实现真正的不可复制性。但是，目前大部分PUF标签仍可通过缓慢的化学合成实现，存在性质不稳定、制造效率低等问题，难以进行大规模批量生产。

石理平介绍，为解决影响PUF实际应用中的瓶颈问题，团队利用飞秒激光技术，在硅与金属多层纳米膜前驱体上激发表面等离子体波的干涉效应，生成独特的PUF纳米纹理。该纳米纹理在飞秒激光照射的0.1秒内即可形成，不使用有毒有害原料。飞秒激光“冷加工”的特性，使其能够兼容常用的聚合物证卡材料。

石理平介绍，这一独特的飞秒激光诱导重结晶PUF纳米纹理具备生物指纹般的独特性，在光学显微镜、扫描电镜和原子力显微镜等检测设备下显示出极高的防伪特性，且克服了传统浮雕结构PUF可能被扫描光刻或纳米压印复制的问题。

该团队研究表明，这种PUF纳米纹理在飞秒激光作用下，硅的晶态从非晶态转变为多晶态，并在纹理表面形成氧化层保护膜，极大地增强了其防复制性。据悉，为使这项防伪技术在实际应用中更具便利性和普适性，该研究团队进一步将轻量化神经网络MobileViT应用到PUF纳米纹理的识别认证，构建了身份证卡从生产制造到终端认证的完整防伪体系。