针对电子束曝光在异质结器件制备中的应用,科研团队研究了不同材料界面处的图形转移规律。异质结器件的多层材料可能具有不同的刻蚀选择性,团队通过电子束曝光在顶层材料上制备图形,再通过分步刻蚀工艺将图形转移到下层不同材料中,研究刻蚀时间与气体比例对跨材料图形一致性的影响。在氮化物 / 硅异质结器件的制备中,优化后的工艺使不同材料层的图形线宽偏差控制在较小范围内,保证了器件的电学性能。科研团队在电子束曝光设备的国产化适配方面进行了探索。为降低对进口设备的依赖,团队与国内设备厂商合作,测试国产电子束曝光系统的性能参数,针对第三代半导体材料的需求提出改进建议。通过调整设备的控制软件与硬件参数,使国产设备在 6 英寸晶圆上的曝光精度达到实用要求,与进口设备的差距缩小了一定比例。电子束曝光实现核电池放射源超高安全性的空间封装结构。湖南纳米电子束曝光

广东省科学院半导体研究所依托其微纳加工平台的先进设备,在电子束曝光技术研发中持续发力。该平台配备的高精度电子束曝光系统,具备纳米级分辨率,可满足第三代半导体材料微纳结构制备的需求。科研团队针对氮化物半导体材料的特性,研究电子束能量与曝光剂量对图形转移精度的影响,通过调整加速电压与束流参数,在 2-6 英寸晶圆上实现了亚微米级图形的稳定制备。借助设备总值逾亿元的科研平台,团队能够对曝光后的图形进行精细表征,为工艺优化提供数据支撑,目前已在深紫外发光二极管的电极图形制备中积累了多项实用技术参数。广州微纳光刻电子束曝光加工平台电子束曝光在芯片热管理领域实现微流道结构传热效率突破性提升。

电子束曝光实现智慧农业传感器可持续制造。基于聚乳酸的可降解电路板通过仿生叶脉布线优化结构强度,6个月自然降解率达98%。多孔微腔湿度传感单元实现±0.5%RH精度,土壤氮磷钾浓度检测限达0.1ppm。太阳能自供电系统通过分形天线收集环境电磁能,在无光照条件下续航90天。万亩农田测试表明该传感器网络减少化肥用量30%,增产15%。电子束曝光推动神经界面实现长期稳定记录。聚酰亚胺电极表面的微柱阵列引导神经胶质细胞定向生长,形成生物-电子共生界面。离子凝胶电解质层消除组织排异反应,在8周实验中信号衰减控制在8%以内。多通道神经信号处理器整合在线特征提取算法,癫痫发作预警准确率99.3%。该技术为帕金森病闭环疗愈提供技术平台,已在猕猴实验中实现运动障碍实时调控。
研究所将电子束曝光技术应用于生物传感器的微纳电极制备中,探索其在跨学科领域的应用。生物传感器的电极尺寸与间距会影响检测灵敏度,科研团队通过电子束曝光制备纳米级间隙的电极对,研究间隙尺寸与生物分子检测信号的关系。利用电化学测试平台,对比不同电极结构的检测限与响应时间,发现纳米间隙电极能明显提升对特定生物分子的检测灵敏度。这项研究展示了电子束曝光技术在交叉学科研究中的应用潜力,为生物医学检测器件的发展提供了新思路。围绕电子束曝光的能量分布模拟与优化,科研团队开展了理论与实验相结合的研究。通过蒙特卡洛方法模拟电子束在抗蚀剂与半导体材料中的散射过程,预测不同能量下的电子束射程与能量沉积分布,指导曝光参数的设置。该所承担的省级项目中,电子束曝光用于芯片精细图案制作。

在量子材料如拓扑绝缘体Bi₂Te₃研究中,电子束曝光实现原子级准确电极定位。通过双层PMMA/MMA抗蚀剂堆叠工艺,结合电子束诱导沉积(EBID)技术,直接构建<100纳米间距量子点接触电极。关键技术包括采用50kV高电压减少背散射损伤和-30°C低温样品台抑制热漂移。电子束曝光保障了量子点结构的稳定性,为新型电子器件提供精确制造平台。电子束曝光在纳米光子器件(如等离子体谐振腔和光子晶体)中展现优势,实现±3纳米尺寸公差。定制化加工金纳米棒阵列(共振波长控制精度<1.5%)及硅基光子晶体微腔(Q值>10⁶)时,其非平面基底直写能力突出。针对曲面微环谐振器,电子束曝光无缝集成光栅耦合器结构。通过高精度剂量调制和抗蚀剂匹配,确保光学响应误差降低。电子束曝光为神经形态芯片提供高密度、低功耗纳米忆阻单元阵列。上海光掩模电子束曝光外协
电子束刻蚀为量子离子阱系统提供高精度电极阵列。湖南纳米电子束曝光
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。湖南纳米电子束曝光