将电子束曝光技术与深紫外发光二极管的光子晶体结构制备相结合，是研究所的另一项应用探索。光子晶体可调控光的传播方向，提升器件的光提取效率，科研团队通过电子束曝光在器件表面制备亚波长周期结构，研究周期参数对光提取效率的影响。利用光学测试平台，对比不同光子晶体图形下器件的发光强度，发现特定周期的结构能使深紫外光的出光效率提升一定比例。这项工作展示了电子束曝光在光学功能结构制备中的独特优势，为提升光电子器件性能提供了新途径。电子束刻蚀助力拓扑量子材料异质结构建与性能优化。湖南T型栅电子束曝光实验室
围绕电子束曝光在第三代半导体功率器件栅极结构制备中的应用，科研团队开展了专项研究。功率器件的栅极尺寸与形状对其开关性能影响明显，团队通过电子束曝光制备不同线宽的栅极图形，研究尺寸变化对器件阈值电压与导通电阻的影响。利用电学测试平台，对比不同栅极结构的器件性能，优化出适合高压应用的栅极尺寸参数。这些研究成果已应用于省级重点科研项目中，为高性能功率器件的研发提供了关键技术支撑。科研人员研究了电子束曝光过程中的电荷积累效应及其应对措施。绝缘性较强的半导体材料在电子束照射下容易积累电荷，导致图形偏移或畸变，团队通过在曝光区域附近设置导电辅助层与接地结构，加速电荷消散。江苏光栅电子束曝光工艺该所微纳加工平台的电子束曝光设备可实现亚微米级图形加工。
电子束曝光设备的运行成本较高，团队通过优化曝光区域选择，对器件有效区域进行曝光，减少无效曝光面积，降低了单位器件的制备成本。同时，通过设备维护与参数优化，延长了关键部件的使用寿命，间接降低了设备运行成本。这些成本控制措施使电子束曝光技术在中试生产中的经济性得到一定提升，更有利于其在产业中的推广应用。研究所将电子束曝光技术应用于半导体量子点的定位制备中，探索其在量子器件领域的应用。量子点的精确位置控制对量子器件的性能至关重要，科研团队通过电子束曝光在衬底上制备纳米尺度的定位标记，引导量子点的选择性生长。
对于可修复的微小缺陷，通过局部二次曝光的方式进行修正，提高了图形的合格率。在 6 英寸晶圆的中试实验中，这种缺陷修复技术使无效区域的比例降低了一定程度，提升了电子束曝光的材料利用率。研究所将电子束曝光技术与纳米压印模板制备相结合，探索低成本大规模制备微纳结构的途径。纳米压印技术适合批量生产，但模板制备依赖高精度加工手段，团队通过电子束曝光制备高质量的原始模板，再通过电铸工艺复制得到可用于批量压印的工作模板。对比电子束直接曝光与纳米压印的图形质量，发现两者在微米尺度下的精度差异较小，但压印效率更高。这项研究为平衡高精度与高效率的微纳制造需求提供了可行方案，有助于推动第三代半导体器件的产业化进程。电子束曝光在微型热电制冷器领域突破界面热阻控制瓶颈。
在电子束曝光的三维结构制备研究中，科研团队探索了灰度曝光技术的应用。灰度曝光通过控制不同区域的电子束剂量，可在抗蚀剂中形成连续变化的高度分布，进而通过刻蚀得到三维微结构。团队利用该技术在氮化物半导体表面制备了具有渐变折射率的光波导结构，测试结果显示这种结构能有效降低光传输损耗。这项技术突破拓展了电子束曝光在复杂三维器件制备中的应用，为集成光学器件的研发提供了新的工艺选择。针对电子束曝光在第三代半导体中试中的成本控制问题，科研团队进行了有益探索。电子束曝光革新节能建筑用智能窗的纳米透明电极结构。山西套刻电子束曝光加工
电子束曝光确保微型核电池高辐射剂量下的安全密封。湖南T型栅电子束曝光实验室
太赫兹通信系统依赖电子束曝光实现电磁波束赋形技术革新。在硅-液晶聚合物异质集成中构建三维螺旋谐振单元阵列，通过振幅相位双调控优化波前分布。特殊设计的渐变介电常数结构突破传统天线±30°扫描角度限制，实现120°广域覆盖与零盲区切换。实测0.3THz频段下轴比优化至1.2dB，辐射效率超80%，比金属波导系统体积缩小90%。在6G天地一体化网络中，该天线模块支持20Gbps空地数据传输，误码率降至10⁻¹²。电子束曝光推动核电池向微型化、智能化演进。通过纳米级辐射阱结构设计优化放射源空间排布，在金刚石屏蔽层内形成自屏蔽通道网络。多级安全隔离机制实现辐射泄漏量百万分级的突破，在医用心脏起搏器中可保障十年期安全运行。独特的热电转换结构使能量利用效率提升至8%，同等体积下功率密度达传统化学电池的50倍，为深海探测器提供全气候自持能源。湖南T型栅电子束曝光实验室
