圍繞電子束曝光在第三代半導(dǎo)體功率器件柵極結(jié)構(gòu)制備中的應(yīng)用，科研團隊開展了專項研究。功率器件的柵極尺寸與形狀對其開關(guān)性能影響明顯，團隊通過電子束曝光制備不同線寬的柵極圖形，研究尺寸變化對器件閾值電壓與導(dǎo)通電阻的影響。利用電學(xué)測試平臺，對比不同柵極結(jié)構(gòu)的器件性能，優(yōu)化出適合高壓應(yīng)用的柵極尺寸參數(shù)。這些研究成果已應(yīng)用于省級重點科研項目中，為高性能功率器件的研發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐?？蒲腥藛T研究了電子束曝光過程中的電荷積累效應(yīng)及其應(yīng)對措施。絕緣性較強的半導(dǎo)體材料在電子束照射下容易積累電荷，導(dǎo)致圖形偏移或畸變，團隊通過在曝光區(qū)域附近設(shè)置導(dǎo)電輔助層與接地結(jié)構(gòu)，加速電荷消散。電子束曝光在MEMS器件加工中實現(xiàn)微諧振結(jié)構(gòu)的亞納米級精度控制。江西圖形化電子束曝光代工
科研團隊探索電子束曝光與化學(xué)機械拋光技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，用于制備全局平坦化的多層結(jié)構(gòu)。多層器件在制備過程中易出現(xiàn)表面起伏，影響后續(xù)曝光精度，團隊通過電子束曝光定義拋光阻擋層圖形，結(jié)合化學(xué)機械拋光實現(xiàn)局部區(qū)域的精細平坦化。對比傳統(tǒng)拋光方法，該技術(shù)能使多層結(jié)構(gòu)的表面粗糙度降低一定比例，為后續(xù)曝光工藝提供更平整的基底。在三維集成器件的研究中，這種協(xié)同工藝有效提升了層間對準精度，為高密度集成器件的制備開辟了新路徑，體現(xiàn)了多工藝融合的技術(shù)創(chuàng)新思路。廣東高分辨電子束曝光加工廠商該所微納加工平臺的電子束曝光設(shè)備可實現(xiàn)亞微米級圖形加工。
電子束曝光推動全息存儲技術(shù)突破物理極限，通過在光敏材料表面構(gòu)建三維體相位光柵實現(xiàn)信息編碼。特殊設(shè)計的納米級像素單元可同時記錄振幅與相位信息，支持多層次數(shù)據(jù)疊加。自修復(fù)型抗蝕劑保障存儲單元10年穩(wěn)定性，在銀行級冷數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)單盤1.6PB容量。讀寫頭集成動態(tài)變焦功能，數(shù)據(jù)傳輸速率較藍光提升100倍，為數(shù)字文化遺產(chǎn)長久保存提供技術(shù)基石。電子束曝光革新海水淡化膜設(shè)計范式，基于氧化石墨烯的分形納米通道優(yōu)化水分子傳輸路徑。仿生葉脈式支撐結(jié)構(gòu)增強膜片機械強度，鹽離子截留率突破99.97%。自清潔表面特性實現(xiàn)抗生物污染功能，在海洋漂浮式平臺連續(xù)運行5000小時通量衰減低于5%。該技術(shù)使單噸淡水能耗降至2kWh，為干旱地區(qū)提供可持續(xù)水資源解決方案。
針對電子束曝光在教學(xué)與人才培養(yǎng)中的作用，研究所利用該技術(shù)平臺開展實踐培訓(xùn)。作為擁有人才團隊的研究機構(gòu)，團隊通過電子束曝光實驗課程，培養(yǎng)研究生與青年科研人員的微納加工技能，讓學(xué)員參與從圖形設(shè)計到曝光制備的全流程操作。結(jié)合第三代半導(dǎo)體器件的研發(fā)項目，使學(xué)員在實踐中掌握曝光參數(shù)優(yōu)化與缺陷分析的方法，為寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域培養(yǎng)了一批具備實際操作能力的技術(shù)人才。研究所展望了電子束曝光技術(shù)與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)合前景，制定了中長期研究規(guī)劃。隨著半導(dǎo)體器件向更小尺寸、更高集成度發(fā)展，電子束曝光的納米級加工能力將發(fā)揮更重要作用，團隊計劃在提高曝光速度、拓展材料適用性等方面持續(xù)攻關(guān)。結(jié)合省級重點科研項目的支持，未來將重點研究電子束曝光在量子器件、高頻功率器件等領(lǐng)域的應(yīng)用，通過與產(chǎn)業(yè)界的深度合作，推動科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，助力廣東半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。該所承擔(dān)的省級項目中，電子束曝光用于芯片精細圖案制作。
電子束曝光技術(shù)通過高能電子束直接轟擊電敏抗蝕劑，基于電子與材料相互作用的非光學(xué)原理引發(fā)分子鏈斷裂或交聯(lián)反應(yīng)。在真空環(huán)境中利用電磁透鏡聚焦束斑至納米級，配合精密掃描控制系統(tǒng)實現(xiàn)亞5納米精度圖案直寫。突破傳統(tǒng)光學(xué)的衍射極限限制，該過程涉及加速電壓優(yōu)化（如100kV減少背散射）和顯影工藝參數(shù)控制，成為納米器件研發(fā)的主要制造手段，適用于基礎(chǔ)研究和工業(yè)原型開發(fā)。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，電子束曝光作為關(guān)鍵工藝應(yīng)用于光罩制造和第三代半導(dǎo)體器件加工。它承擔(dān)極紫外光刻（EUV）掩模版的精密制作與缺陷修復(fù)任務(wù)，確保10納米級圖形完整性；同時為氮化鎵等異質(zhì)結(jié)器件加工原子級平整刻蝕模板。通過優(yōu)化束流駐留時間和劑量調(diào)制，電子束曝光解決邊緣控制難題（如溝槽側(cè)壁<0.5°偏差），提升高頻器件的電子遷移率和性能可靠性。電子束刻蝕為量子離子阱系統(tǒng)提供高精度電極陣列。東莞微納光刻電子束曝光實驗室
電子束曝光為植入式醫(yī)療電子提供長效生物界面封裝。江西圖形化電子束曝光代工
電子束曝光解決微型燃料電池質(zhì)子傳導(dǎo)效率難題。石墨烯質(zhì)子交換膜表面設(shè)計螺旋微肋條通道，降低質(zhì)傳阻力同時增強水管理能力。納米錐陣列催化劑載體使鉑原子利用率達80%，較商業(yè)產(chǎn)品提升5倍。在5cm2微型電堆中實現(xiàn)2W/cm2功率密度，支持無人機持續(xù)飛行120分鐘。自呼吸雙極板結(jié)構(gòu)通過多孔層梯度設(shè)計，消除水淹與膜干問題，系統(tǒng)壽命超5000小時。電子束曝光推動拓撲量子計算邁入實用階段。在InAs納米線表面構(gòu)造馬約拉納零模定位陣列，超導(dǎo)鋁層覆蓋精度達單原子層。對稱性保護機制使量子比特退相干時間突破毫秒級，在5×5量子點陣列實驗中實現(xiàn)容錯邏輯門操作。該技術(shù)將加速拓撲量子計算機工程化，為復(fù)雜分子模擬提供硬件平臺。江西圖形化電子束曝光代工
