电子束曝光解决微型燃料电池质子传导效率难题。石墨烯质子交换膜表面设计螺旋微肋条通道，降低质传阻力同时增强水管理能力。纳米锥阵列催化剂载体使铂原子利用率达80%，较商业产品提升5倍。在5cm²微型电堆中实现2W/cm²功率密度，支持无人机持续飞行120分钟。自呼吸双极板结构通过多孔层梯度设计，消除水淹与膜干问题，系统寿命超5000小时。电子束曝光推动拓扑量子计算迈入实用阶段。在InAs纳米线表面构造马约拉纳零模定位阵列，超导铝层覆盖精度达单原子层。对称性保护机制使量子比特退相干时间突破毫秒级，在5×5量子点阵列实验中实现容错逻辑门操作。该技术将加速拓扑量子计算机工程化，为复杂分子模拟提供硬件平台。电子束曝光能制备超高深宽比X射线光学元件以突破成像分辨率极限。福建纳米电子束曝光实验室
在电子束曝光工艺优化方面，研究所聚焦曝光效率与图形质量的平衡问题。针对传统电子束曝光速度较慢的局限，科研人员通过分区曝光策略与参数预设方案，在保证图形精度的前提下，提升了 6 英寸晶圆的曝光效率。利用微纳加工平台的协同优势，团队将电子束曝光与干法刻蚀工艺结合，研究不同曝光后处理方式对图形侧壁垂直度的影响，发现适当的曝光后烘烤温度能减少图形边缘的模糊现象。这些工艺优化工作使电子束曝光技术更适应中试规模的生产需求，为第三代半导体器件的批量制备提供了可行路径。福建纳米电子束曝光实验室电子束曝光推动环境微能源采集器的仿生学设计与性能革新。
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。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。
科研团队探索电子束曝光与化学机械抛光技术的协同应用，用于制备全局平坦化的多层结构。多层器件在制备过程中易出现表面起伏，影响后续曝光精度，团队通过电子束曝光定义抛光阻挡层图形，结合化学机械抛光实现局部区域的精细平坦化。对比传统抛光方法，该技术能使多层结构的表面粗糙度降低一定比例，为后续曝光工艺提供更平整的基底。在三维集成器件的研究中，这种协同工艺有效提升了层间对准精度，为高密度集成器件的制备开辟了新路径，体现了多工艺融合的技术创新思路。电子束曝光在微型热电制冷器领域突破界面热阻控制瓶颈。福建纳米电子束曝光实验室
该所微纳加工平台的电子束曝光设备可实现亚微米级图形加工。福建纳米电子束曝光实验室
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。福建纳米电子束曝光实验室
