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。湖北AR/VR电子束曝光实验室
电子束曝光中的新型抗蚀剂如金属氧化物（氧化铪）正面临性能挑战。其高刻蚀选择比（硅:100:1）但灵敏度为10mC/cm²。研究通过铈掺杂和预曝光烘烤（180°C/2min）提升氧化铪胶灵敏度至1mC/cm²，图形陡直度达89°±1。在5纳米节点FinFET栅极制作中，电子束曝光应用这类抗蚀剂减少刻蚀工序，平衡灵敏度和精度需求。操作电子束曝光时，基底导电处理是关键步骤：绝缘样品需旋涂50nm导电聚合物（如ESPACER300Z）以防电荷累积。热漂移控制通过±0.1℃恒温系统和低温样品台实现。大尺寸拼接采用激光定位反馈策略，如100μm区域分9次曝光（重叠10μm），将套刻误差从120nm降至35nm。优化参数包括剂量分区和扫描顺序设置。吉林电子束曝光加工厂商电子束曝光为光学微腔器件提供亚波长精度的定制化制备解决方案。
研究所将电子束曝光技术应用于 IGZO 薄膜晶体管的沟道图形制备中，探索其在新型显示器件领域的应用潜力。IGZO 材料对曝光过程中的电子束损伤较为敏感，科研团队通过控制曝光剂量与扫描方式，减少电子束与材料的相互作用对薄膜性能的影响。利用器件测试平台，对比不同曝光参数下晶体管的电学性能，发现优化后的曝光工艺能使器件的开关比提升一定幅度，阈值电压稳定性也有所改善。这项应用探索不仅拓展了电子束曝光的技术场景，也为新型显示器件的高精度制备提供了技术支持。
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。电子束曝光与电镜联用实现纳米器件的原位加工、表征一体化平台。
电子束曝光技术通过高能电子束直接轰击电敏抗蚀剂，基于电子与材料相互作用的非光学原理引发分子链断裂或交联反应。在真空环境中利用电磁透镜聚焦束斑至纳米级，配合精密扫描控制系统实现亚5纳米精度图案直写。突破传统光学的衍射极限限制，该过程涉及加速电压优化（如100kV减少背散射）和显影工艺参数控制，成为纳米器件研发的主要制造手段，适用于基础研究和工业原型开发。在半导体产业链中，电子束曝光作为关键工艺应用于光罩制造和第三代半导体器件加工。它承担极紫外光刻（EUV）掩模版的精密制作与缺陷修复任务，确保10纳米级图形完整性；同时为氮化镓等异质结器件加工原子级平整刻蚀模板。通过优化束流驻留时间和剂量调制，电子束曝光解决边缘控制难题（如沟槽侧壁<0.5°偏差），提升高频器件的电子迁移率和性能可靠性。电子束曝光是高温超导材料磁通钉扎纳米结构的关键构造手段。福建AR/VR电子束曝光
电子束曝光实现太赫兹波段的电磁隐身超材料智能设计制造。湖北AR/VR电子束曝光实验室
科研人员将机器学习算法引入电子束曝光的参数优化中，提高工艺开发效率。通过采集大量曝光参数与图形质量的关联数据，训练参数预测模型，该模型可根据目标图形尺寸推荐合适的曝光剂量与加速电压，减少实验试错次数。在实际应用中，模型推荐的参数组合使新型图形的开发周期缩短了一定时间，同时保证了图形精度符合设计要求。这种智能化的工艺优化方法，为电子束曝光技术的快速迭代提供了新工具。研究所利用其作为中国有色金属学会宽禁带半导体专业委员会倚靠单位的优势，与行业内行家合作开展电子束曝光技术的标准化研究。湖北AR/VR电子束曝光实验室
