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。电子束曝光在单分子测序领域实现原子级精度的生物纳米孔制造。上海光芯片电子束曝光厂商

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。甘肃纳米器件电子束曝光技术电子束曝光革新节能建筑用智能窗的纳米透明电极结构。

针对柔性衬底上的电子束曝光技术,研究所开展了适应性研究。柔性半导体器件的衬底通常具有一定的柔韧性,可能影响曝光过程中的晶圆平整度,科研团队通过改进晶圆夹持装置,减少柔性衬底在曝光时的变形。同时,调整电子束的扫描速度与聚焦方式,适应柔性衬底表面可能存在的微小起伏,在聚酰亚胺衬底上实现了微米级图形的稳定制备。这项研究拓展了电子束曝光技术的应用场景,为柔性电子器件的高精度制造提供了技术支持。科研团队在电子束曝光的缺陷检测与修复技术上取得进展。曝光过程中可能出现的图形断线、短路等缺陷,会影响器件性能,团队利用自动光学检测系统对曝光后的图形进行快速扫描,识别缺陷位置与类型。
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。电子束曝光为液体活检芯片提供高精度细胞分离结构。

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。电子束曝光在超高密度存储领域实现纳米全息结构的精确编码。福建微纳光刻电子束曝光加工平台
电子束曝光推动自发光量子点显示的色彩转换层高效集成。上海光芯片电子束曝光厂商
量子点显示技术借力电子束曝光突破色彩转换瓶颈。在InGaN蓝光晶圆表面构建光学校准微腔,精细调控量子点受激辐射波长。多层抗蚀剂工艺形成倒金字塔反射结构,使红绿量子点光转化效率突破95%。色彩一致性控制达DeltaE<0.5,支持全色域显示无差异。在元宇宙虚拟现实装备中,该技术实现20000nit峰值亮度下的像素级控光,动态对比度突破10⁶:1,消除动态模糊伪影。电子束曝光在人工光合系统实现光能-化学能定向转化。通过多级分形流道设计优化二氧化碳传输路径,在二氧化钛光催化层表面构建纳米锥阵列陷阱结构。特殊的双曲等离激元共振结构使可见光吸收谱拓宽至800nm,太阳能转化效率达2.3%。工业级测试显示,每平方米反应器日合成甲酸量达15升,转化选择性>99%。该技术将加速碳中和技术落地,在沙漠地区建立分布式能源-化工联产系统。上海光芯片电子束曝光厂商