電子束曝光在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)離子阱精密制造突破。氧化鋁基板表面形成共面波導(dǎo)微波饋電網(wǎng)絡(luò)，微波場操控精度達(dá)μK量級(jí)。三明治電極結(jié)構(gòu)配合雙光子聚合抗蝕劑，使三維勢阱定位誤差＜10nm。在40Ca?離子操控實(shí)驗(yàn)中，量子門保真度達(dá)99.995%，單比特操作速度提升至1μs。模塊化阱陣列為大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)提供可擴(kuò)展物理載體，支持1024比特協(xié)同操控。電子束曝光推動(dòng)仿生視覺芯片突破生物極限。在柔性基底構(gòu)建對(duì)數(shù)響應(yīng)感光陣列，動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展至160dB，支持10?3lux至10?lux照度無失真成像。神經(jīng)形態(tài)脈沖編碼電路模仿視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，信息壓縮率超1000:1。在自動(dòng)駕駛場景測試中，該芯片在120km/h時(shí)速下識(shí)別距離達(dá)300米，較傳統(tǒng)CMOS傳感器響應(yīng)速度提升10倍，動(dòng)態(tài)模糊消除率99.2%。電子束曝光推動(dòng)環(huán)境微能源采集器的仿生學(xué)設(shè)計(jì)與性能革新。浙江光芯片電子束曝光廠商
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(duì)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(tái)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(huì)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(duì)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(huì)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。山東光柵電子束曝光加工廠商電子束刻蝕推動(dòng)人工視覺芯片的光電轉(zhuǎn)換層高效融合。
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(tái)，對(duì)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(jí)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。
量子點(diǎn)顯示技術(shù)借力電子束曝光突破色彩轉(zhuǎn)換瓶頸。在InGaN藍(lán)光晶圓表面構(gòu)建光學(xué)校準(zhǔn)微腔，精細(xì)調(diào)控量子點(diǎn)受激輻射波長。多層抗蝕劑工藝形成倒金字塔反射結(jié)構(gòu)，使紅綠量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)化效率突破95%。色彩一致性控制達(dá)DeltaE<0.5，支持全色域顯示無差異。在元宇宙虛擬現(xiàn)實(shí)裝備中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)20000nit峰值亮度下的像素級(jí)控光，動(dòng)態(tài)對(duì)比度突破10?:1，消除動(dòng)態(tài)模糊偽影。電子束曝光在人工光合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光能-化學(xué)能定向轉(zhuǎn)化。通過多級(jí)分形流道設(shè)計(jì)優(yōu)化二氧化碳傳輸路徑，在二氧化鈦光催化層表面構(gòu)建納米錐陣列陷阱結(jié)構(gòu)。特殊的雙曲等離激元共振結(jié)構(gòu)使可見光吸收譜拓寬至800nm，太陽能轉(zhuǎn)化效率達(dá)2.3%。工業(yè)級(jí)測試顯示，每平方米反應(yīng)器日合成甲酸量達(dá)15升，轉(zhuǎn)化選擇性>99%。該技術(shù)將加速碳中和技術(shù)落地，在沙漠地區(qū)建立分布式能源-化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。電子束曝光為人工光合系統(tǒng)提供光催化微腔一體化制造。
研究所利用電子束曝光技術(shù)制備微納尺度的熱管理結(jié)構(gòu)，探索其在功率半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用。功率器件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量需快速散出，團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光在器件襯底背面制備周期性微通道結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)散熱面積。結(jié)合熱仿真與實(shí)驗(yàn)測試，分析微通道尺寸與排布方式對(duì)散熱性能的影響，發(fā)現(xiàn)特定結(jié)構(gòu)的微通道能使器件工作溫度降低一定幅度。依托材料外延平臺(tái)，可在制備散熱結(jié)構(gòu)的同時(shí)保證器件正面的材料質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)散熱與電學(xué)性能的平衡，為高功率器件的熱管理提供了新解決方案。電子束曝光實(shí)現(xiàn)太赫茲波段的電磁隱身超材料智能設(shè)計(jì)制造。山東光柵電子束曝光加工廠商
電子束曝光實(shí)現(xiàn)核電池放射源超高安全性的空間封裝結(jié)構(gòu)。浙江光芯片電子束曝光廠商
將模擬結(jié)果與實(shí)際曝光圖形對(duì)比，不斷修正模型參數(shù)，使模擬預(yù)測的線寬與實(shí)際結(jié)果的偏差縮小到一定范圍。這種理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的研究模式，提高了電子束曝光工藝優(yōu)化的效率與精細(xì)度?？蒲腥藛T探索了電子束曝光與原子層沉積技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，用于制備高精度的納米薄膜結(jié)構(gòu)。原子層沉積能實(shí)現(xiàn)單原子層精度的薄膜生長，而電子束曝光可定義圖形區(qū)域，兩者結(jié)合可制備復(fù)雜的三維納米結(jié)構(gòu)。團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光在襯底上定義圖形，再利用原子層沉積在圖形區(qū)域生長功能性薄膜，研究沉積溫度與曝光圖形的匹配性。在氮化物半導(dǎo)體表面制備的納米尺度絕緣層，其厚度均勻性與圖形一致性均達(dá)到較高水平，為納米電子器件的制備提供了新方法。浙江光芯片電子束曝光廠商
