第三代太陽能電池中，電子束曝光制備鈣鈦礦材料的納米光陷阱結(jié)構(gòu)。在ITO/玻璃基底設(shè)計(jì)六方密排納米錐陣列（高度200nm，錐角60°），通過二區(qū)劑量調(diào)制優(yōu)化顯影剖面。該結(jié)構(gòu)將光程長度提升3倍，使鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)29.7%，減少貴金屬用量50%以上。電子束曝光在X射線光柵制作中克服高深寬比挑戰(zhàn)。通過50μm厚SU-8膠體的分級曝光策略（底劑量100μC/cm2，頂劑量500μC/cm2），實(shí)現(xiàn)深寬比>40的納米柱陣列（周期300nm）。結(jié)合LIGA工藝制成的銥涂層光柵，使同步輻射成像分辨率達(dá)10nm，應(yīng)用于生物細(xì)胞器三維重構(gòu)。電子束曝光為神經(jīng)形態(tài)芯片提供高密度、低功耗納米憶阻單元陣列。吉林AR/VR電子束曝光工藝
在電子束曝光與離子注入工藝的結(jié)合研究中，科研團(tuán)隊(duì)探索了高精度摻雜區(qū)域的制備技術(shù)。離子注入的摻雜區(qū)域需要與器件圖形精確匹配，團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光制備掩模圖形，控制離子注入的區(qū)域與深度，研究不同摻雜濃度對器件電學(xué)性能的影響。在 IGZO 薄膜晶體管的研究中，優(yōu)化后的曝光與注入工藝使器件的溝道導(dǎo)電性調(diào)控精度得到提升，為器件性能的精細(xì)化調(diào)節(jié)提供了可能。這項(xiàng)研究展示了電子束曝光在半導(dǎo)體摻雜工藝中的關(guān)鍵作用。通過匯總不同科研機(jī)構(gòu)的工藝數(shù)據(jù)，分析電子束曝光關(guān)鍵參數(shù)的合理范圍，為制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。在內(nèi)部研究中，團(tuán)隊(duì)已建立一套針對第三代半導(dǎo)體材料的天津量子器件電子束曝光價(jià)格電子束曝光推動仿生視覺芯片的神經(jīng)形態(tài)感光結(jié)構(gòu)精密制造。
電子束曝光重塑人工視覺極限，仿生像素陣列模擬視網(wǎng)膜感光細(xì)胞分布。脈沖編碼機(jī)制實(shí)現(xiàn)動態(tài)范圍160dB，強(qiáng)光弱光場景無損成像。神經(jīng)形態(tài)處理內(nèi)核每秒處理100億次突觸事件，動態(tài)目標(biāo)追蹤延遲只有0.5毫秒。在盲人視覺重建臨床實(shí)驗(yàn)中，植入芯片成功恢復(fù)0.3以上視力，識別親友面孔準(zhǔn)確率95.7%。電子束曝光突破芯片散熱瓶頸，在微流道系統(tǒng)構(gòu)建湍流增效結(jié)構(gòu)。仿鯊魚鱗片肋條設(shè)計(jì)增強(qiáng)流體擾動，換熱系數(shù)較傳統(tǒng)提高30倍。相變微膠囊冷卻液實(shí)現(xiàn)汽化潛熱高效利用，1000W/cm2熱密度下芯片溫差＜10℃。在英偉達(dá)H100超算模組中，散熱能耗占比降至5%，計(jì)算性能釋放99%。模塊化集成支持液冷系統(tǒng)體積減少80%，重塑數(shù)據(jù)中心能效標(biāo)準(zhǔn)。
在電子束曝光與材料外延生長的協(xié)同研究中，科研團(tuán)隊(duì)探索了先曝光后外延的工藝路線。針對特定氮化物半導(dǎo)體器件的需求，團(tuán)隊(duì)在襯底上通過電子束曝光制備圖形化掩模，再利用材料外延平臺進(jìn)行選擇性外延生長，實(shí)現(xiàn)了具有特定形貌的半導(dǎo)體 nanostructure。研究發(fā)現(xiàn)，曝光圖形的尺寸與間距會影響外延材料的晶體質(zhì)量，通過調(diào)整曝光參數(shù)可調(diào)控外延層的生長速率與形貌，目前已在納米線陣列的制備中獲得了較為均勻的結(jié)構(gòu)分布。研究所針對電子束曝光在大面積晶圓上的均勻性問題開展研究。由于電子束在掃描過程中可能出現(xiàn)能量衰減，6 英寸晶圓邊緣的圖形質(zhì)量有時(shí)會與中心區(qū)域存在差異，科研團(tuán)隊(duì)通過分區(qū)校準(zhǔn)曝光劑量的方式，改善了晶圓面內(nèi)的曝光均勻性。電子束曝光支持深空探測系統(tǒng)在極端環(huán)境下的高效光能轉(zhuǎn)換方案。
圍繞電子束曝光在半導(dǎo)體激光器腔面結(jié)構(gòu)制備中的應(yīng)用，研究所進(jìn)行了專項(xiàng)攻關(guān)。激光器腔面的平整度與垂直度直接影響其出光效率與壽命，科研團(tuán)隊(duì)通過控制電子束曝光的劑量分布，在腔面區(qū)域制備高精度掩模，再結(jié)合干法刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)陡峭的腔面結(jié)構(gòu)。利用光學(xué)測試平臺，對比不同腔面結(jié)構(gòu)的激光器性能，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的腔面使器件的閾值電流降低，斜率效率有所提升。這項(xiàng)研究充分發(fā)揮了電子束曝光的納米級加工優(yōu)勢，為高性能半導(dǎo)體激光器的制備提供了工藝支持，相關(guān)成果已應(yīng)用于多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目。電子束刻合解決植入式神經(jīng)界面的柔性-剛性異質(zhì)集成難題。黑龍江量子器件電子束曝光加工工廠
該所承擔(dān)的省級項(xiàng)目中，電子束曝光用于芯片精細(xì)圖案制作。吉林AR/VR電子束曝光工藝
電子束曝光實(shí)現(xiàn)空間太陽能電站突破。砷化鎵電池陣表面構(gòu)建蛾眼減反結(jié)構(gòu)，AM0條件下光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)40%。輕量化碳化硅支撐框架通過桁架拓?fù)鋬?yōu)化，面密度降至0.8kg/m2。在軌測試數(shù)據(jù)顯示1m2模塊輸出功率300W，配合無線能量傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨大氣層能量投送。模塊化設(shè)計(jì)支持近地軌道機(jī)器人自主組裝，單顆衛(wèi)星發(fā)電量相當(dāng)于地面光伏電站50畝。電子束曝光推動虛擬現(xiàn)實(shí)觸覺反饋?zhàn)呦蛘鎸?shí)。PVDF-TrFE壓電層表面設(shè)計(jì)微穹頂陣列，應(yīng)力靈敏度提升至5kPa?1。多級緩沖結(jié)構(gòu)使觸覺分辨率達(dá)0.1mm間距，力反饋精度±5%。在元宇宙手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)中，該裝置重現(xiàn)組織切割、血管結(jié)扎等力學(xué)特性，專業(yè)人員評估真實(shí)感評分達(dá)9.7/10。自適應(yīng)阻抗調(diào)控技術(shù)可模擬從棉花到骨頭的50種材料觸感，突破VR交互體驗(yàn)瓶頸。吉林AR/VR電子束曝光工藝
