在電子束曝光的三維結(jié)構(gòu)制備研究中，科研團(tuán)隊(duì)探索了灰度曝光技術(shù)的應(yīng)用?；叶绕毓馔ㄟ^控制不同區(qū)域的電子束劑量，可在抗蝕劑中形成連續(xù)變化的高度分布，進(jìn)而通過刻蝕得到三維微結(jié)構(gòu)。團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)在氮化物半導(dǎo)體表面制備了具有漸變折射率的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，測試結(jié)果顯示這種結(jié)構(gòu)能有效降低光傳輸損耗。這項(xiàng)技術(shù)突破拓展了電子束曝光在復(fù)雜三維器件制備中的應(yīng)用，為集成光學(xué)器件的研發(fā)提供了新的工藝選擇。針對(duì)電子束曝光在第三代半導(dǎo)體中試中的成本控制問題，科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了有益探索。電子束曝光與電鏡聯(lián)用實(shí)現(xiàn)納米器件的原位加工、表征一體化平臺(tái)。湖南AR/VR電子束曝光加工廠
將電子束曝光技術(shù)與深紫外發(fā)光二極管的光子晶體結(jié)構(gòu)制備相結(jié)合，是研究所的另一項(xiàng)應(yīng)用探索。光子晶體可調(diào)控光的傳播方向，提升器件的光提取效率，科研團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光在器件表面制備亞波長周期結(jié)構(gòu)，研究周期參數(shù)對(duì)光提取效率的影響。利用光學(xué)測試平臺(tái)，對(duì)比不同光子晶體圖形下器件的發(fā)光強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)特定周期的結(jié)構(gòu)能使深紫外光的出光效率提升一定比例。這項(xiàng)工作展示了電子束曝光在光學(xué)功能結(jié)構(gòu)制備中的獨(dú)特優(yōu)勢，為提升光電子器件性能提供了新途徑。珠海生物探針電子束曝光加工工廠電子束曝光為超高靈敏磁探測裝置制備微納超導(dǎo)傳感器件。
在電子束曝光工藝優(yōu)化方面，研究所聚焦曝光效率與圖形質(zhì)量的平衡問題。針對(duì)傳統(tǒng)電子束曝光速度較慢的局限，科研人員通過分區(qū)曝光策略與參數(shù)預(yù)設(shè)方案，在保證圖形精度的前提下，提升了 6 英寸晶圓的曝光效率。利用微納加工平臺(tái)的協(xié)同優(yōu)勢，團(tuán)隊(duì)將電子束曝光與干法刻蝕工藝結(jié)合，研究不同曝光后處理方式對(duì)圖形側(cè)壁垂直度的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)钠毓夂蠛婵緶囟饶軠p少圖形邊緣的模糊現(xiàn)象。這些工藝優(yōu)化工作使電子束曝光技術(shù)更適應(yīng)中試規(guī)模的生產(chǎn)需求，為第三代半導(dǎo)體器件的批量制備提供了可行路徑。
針對(duì)電子束曝光在異質(zhì)結(jié)器件制備中的應(yīng)用，科研團(tuán)隊(duì)研究了不同材料界面處的圖形轉(zhuǎn)移規(guī)律。異質(zhì)結(jié)器件的多層材料可能具有不同的刻蝕選擇性，團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光在頂層材料上制備圖形，再通過分步刻蝕工藝將圖形轉(zhuǎn)移到下層不同材料中，研究刻蝕時(shí)間與氣體比例對(duì)跨材料圖形一致性的影響。在氮化物 / 硅異質(zhì)結(jié)器件的制備中，優(yōu)化后的工藝使不同材料層的圖形線寬偏差控制在較小范圍內(nèi)，保證了器件的電學(xué)性能。科研團(tuán)隊(duì)在電子束曝光設(shè)備的國產(chǎn)化適配方面進(jìn)行了探索。為降低對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴，團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)設(shè)備廠商合作，測試國產(chǎn)電子束曝光系統(tǒng)的性能參數(shù)，針對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的需求提出改進(jìn)建議。通過調(diào)整設(shè)備的控制軟件與硬件參數(shù)，使國產(chǎn)設(shè)備在 6 英寸晶圓上的曝光精度達(dá)到實(shí)用要求，與進(jìn)口設(shè)備的差距縮小了一定比例。電子束曝光通過仿生微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)太陽能海水淡化系統(tǒng)性能躍升。
電子束曝光在熱電制冷器鍵合領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨尺度熱管理優(yōu)化，通過高精度圖形化解決傳統(tǒng)焊接工藝的熱膨脹失配問題。在Bi?Te?/Cu界面設(shè)計(jì)中構(gòu)造微納交錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，增大接觸面積同時(shí)建立梯度導(dǎo)熱通道。特殊設(shè)計(jì)的楔形鍵合區(qū)引導(dǎo)聲子定向傳輸，明顯降低界面熱阻。該技術(shù)使固態(tài)制冷片溫差負(fù)載能力提升至85K以上，在激光雷達(dá)溫控系統(tǒng)中可維持±0.01℃恒溫，保障ToF測距精度厘米級(jí)穩(wěn)定。相較于機(jī)械貼合工藝，電子束曝光構(gòu)建的微觀互鎖結(jié)構(gòu)將熱循環(huán)壽命延長10倍，支撐汽車電子在-40℃至125℃極端環(huán)境的可靠運(yùn)行。電子束曝光推動(dòng)腦機(jī)接口生物電極從剛性向柔性轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度下的人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。在聚酰亞胺基底上設(shè)計(jì)分形拓?fù)潆姌O陣列，通過多層抗蝕劑堆疊形成仿生樹突結(jié)構(gòu)，明顯擴(kuò)大有效表面積。表面微納溝槽促進(jìn)神經(jīng)營養(yǎng)因子吸附，加速神經(jīng)突觸生長融合。臨床前試驗(yàn)顯示，植入大鼠運(yùn)動(dòng)皮層7天后神經(jīng)信號(hào)信噪比較傳統(tǒng)電極提升8dB，阻抗穩(wěn)定性維持±5%。該技術(shù)突破腦組織與硬質(zhì)電子界面的機(jī)械失配限制，為漸凍癥患者提供高分辨率意念控制通道。電子束曝光在單分子測序領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原子級(jí)精度的生物納米孔制造。珠海生物探針電子束曝光加工工廠
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。湖南AR/VR電子束曝光加工廠
電子束曝光解決固態(tài)電池固固界面瓶頸，通過三維離子通道網(wǎng)絡(luò)增大電極接觸面積。梯度孔道結(jié)構(gòu)引導(dǎo)鋰離子均勻沉積，消除枝晶生長隱患。自愈合電解質(zhì)層修復(fù)循環(huán)裂縫，實(shí)現(xiàn)1000次充放電容量保持率＞95%。在電動(dòng)飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中，能量密度達(dá)450Wh/kg，支持2000km不間斷飛行。電子束曝光賦能飛行器智能隱身，基于可編程超表面實(shí)現(xiàn)全向雷達(dá)波調(diào)控。動(dòng)態(tài)可調(diào)諧振單元實(shí)現(xiàn)GHz-KHz頻段自適應(yīng)隱身，雷達(dá)散射截面縮減千萬倍。機(jī)器學(xué)習(xí)算法在線優(yōu)化相位分布，在六代戰(zhàn)機(jī)測試中突防成功率提升83%。柔性基底集成技術(shù)使蒙皮厚度0.3mm，保持氣動(dòng)外形完整。湖南AR/VR電子束曝光加工廠
