研究所利用其覆盖半导体全链条的科研平台，研究电子束曝光技术在半导体材料表征中的应用。通过在材料表面制备特定形状的测试图形，结合原子力显微镜与霍尔效应测试系统，分析材料的微观力学性能与电学参数分布。在氮化物外延层的表征中，团队通过电子束曝光制备的微纳测试结构，实现了材料迁移率与缺陷密度的局部区域测量，为材料质量评估提供了更精细的手段。这种将加工技术与表征需求结合的创新思路，拓展了电子束曝光的应用价值。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。广东生物探针电子束曝光实验室
电子束曝光在量子计算领域实现离子阱精密制造突破。氧化铝基板表面形成共面波导微波馈电网络，微波场操控精度达μK量级。三明治电极结构配合双光子聚合抗蚀剂，使三维势阱定位误差＜10nm。在40Ca⁺离子操控实验中，量子门保真度达99.995%，单比特操作速度提升至1μs。模块化阱阵列为大规模量子计算机提供可扩展物理载体，支持1024比特协同操控。电子束曝光推动仿生视觉芯片突破生物极限。在柔性基底构建对数响应感光阵列，动态范围扩展至160dB，支持10⁻³lux至10⁵lux照度无失真成像。神经形态脉冲编码电路模仿视网膜神经节细胞，信息压缩率超1000:1。在自动驾驶场景测试中，该芯片在120km/h时速下识别距离达300米，较传统CMOS传感器响应速度提升10倍，动态模糊消除率99.2%。江苏T型栅电子束曝光实验室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。
围绕电子束曝光的套刻精度控制，科研团队开展了系统研究。在多层结构器件的制备中，各层图形的对准精度直接影响器件性能，团队通过改进晶圆定位系统与标记识别算法，将套刻误差控制在较小范围内。依托材料外延平台的表征设备，可精确测量不同层间图形的相对位移，为套刻参数的优化提供量化依据。在第三代半导体功率器件的研发中，该技术确保了源漏电极与沟道区域的精细对准，有效降低了器件的接触电阻，相关工艺参数已纳入中试生产规范。
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。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。
电子束曝光推动基因测序进入单分子时代，在氮化硅膜制造原子级精孔。量子隧穿电流检测实现DNA碱基直接识别，测序精度99.999%。快速测序芯片完成人类全基因组30分钟解析，成本降至100美元。在防控中成功追踪病毒株变异路径，为疫苗研发节省三个月关键期。电子束曝光实现灾害预警精确化，为地震传感器开发纳米机械谐振结构。双梁耦合设计将检测灵敏度提升百万倍，识别0.001g重力加速度变化。青藏高原监测网成功预警7次6级以上地震，平均提前28秒发出警报。自供电系统与卫星直连模块保障无人区实时监控，地质灾害防控体系响应速度进入秒级时代。电子束刻合助力空间太阳能电站实现轻量化高功率阵列。江苏套刻电子束曝光厂商
电子束刻蚀实现声学超材料宽频可调谐结构制造。广东生物探针电子束曝光实验室
围绕电子束曝光在半导体激光器腔面结构制备中的应用，研究所进行了专项攻关。激光器腔面的平整度与垂直度直接影响其出光效率与寿命，科研团队通过控制电子束曝光的剂量分布，在腔面区域制备高精度掩模，再结合干法刻蚀工艺实现陡峭的腔面结构。利用光学测试平台，对比不同腔面结构的激光器性能，发现优化后的腔面使器件的阈值电流降低，斜率效率有所提升。这项研究充分发挥了电子束曝光的纳米级加工优势，为高性能半导体激光器的制备提供了工艺支持，相关成果已应用于多个研发项目。广东生物探针电子束曝光实验室
