研究所利用人才团队的技术优势，在电子束曝光的反演光刻技术上取得进展。反演光刻通过计算机模拟优化曝光图形，可补偿工艺过程中的图形畸变，科研人员针对氮化物半导体的刻蚀特性，建立了曝光图形与刻蚀结果的关联模型。借助全链条科研平台的计算资源，团队对复杂三维结构的曝光图形进行模拟优化，在微纳传感器的腔室结构制备中，使实际图形与设计值的偏差缩小了一定比例。这种基于模型的工艺优化方法，为提高电子束曝光的图形保真度提供了新思路。广东省科学院半导体研究所用电子束曝光技术制备出高精度半导体器件结构。天津量子器件电子束曝光实验室
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。天津NEMS器件电子束曝光厂商电子束曝光在半导体领域主导光罩精密制作及第三代半导体器件的亚纳米级结构加工。
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。
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。电子束曝光用于高成本、高精度的光罩母版制造，是现代先进芯片生产的关键环节。
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。电子束曝光为人工光合系统提供光催化微腔一体化制造。云南光栅电子束曝光服务
电子束曝光通过仿生微结构设计实现太阳能海水淡化系统性能跃升。天津量子器件电子束曝光实验室
电子束曝光颠覆传统制冷模式，在半导体制冷片构筑量子热桥结构。纳米级界面声子工程使热电转换效率提升三倍，120W/cm²热流密度下维持芯片38℃恒温。在量子计算机低温系统中替代液氦制冷，冷却能耗降低90%。模块化设计支持三维堆叠，为10kW级数据中心机柜提供零噪音散热方案。电子束曝光助力深空通信升级，为卫星激光网络制造亚波长光学器件。8级菲涅尔透镜集成波前矫正功能，50000公里距离光斑扩散小于1米。在北斗四号星间链路系统中，数据传输速率达100Gbps，误码率小于10⁻¹⁵。智能热补偿机制消除太空温差影响，保障十年在轨无性能衰减。天津量子器件电子束曝光实验室
