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。电子束曝光的分辨率取决于束斑控制、散射抑制和抗蚀剂性能的综合优化。山西纳米器件电子束曝光实验室
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。深圳电子束曝光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。
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。电子束刻合助力空间太阳能电站实现轻量化高功率阵列。
针对电子束曝光在教学与人才培养中的作用，研究所利用该技术平台开展实践培训。作为拥有人才团队的研究机构，团队通过电子束曝光实验课程，培养研究生与青年科研人员的微纳加工技能，让学员参与从图形设计到曝光制备的全流程操作。结合第三代半导体器件的研发项目，使学员在实践中掌握曝光参数优化与缺陷分析的方法，为宽禁带半导体领域培养了一批具备实际操作能力的技术人才。研究所展望了电子束曝光技术与第三代半导体产业发展的结合前景，制定了中长期研究规划。随着半导体器件向更小尺寸、更高集成度发展，电子束曝光的纳米级加工能力将发挥更重要作用，团队计划在提高曝光速度、拓展材料适用性等方面持续攻关。结合省级重点科研项目的支持，未来将重点研究电子束曝光在量子器件、高频功率器件等领域的应用，通过与产业界的深度合作，推动科研成果向实际生产力转化，助力广东半导体产业的技术升级。电子束曝光为神经形态芯片提供高密度、低功耗纳米忆阻单元阵列。佛山电子束曝光加工平台
电子束曝光在固态电池领域优化电解质/电极界面离子传输效率。山西纳米器件电子束曝光实验室
研究所针对电子束曝光在大面积晶圆上的均匀性问题开展研究。由于电子束在扫描过程中可能出现能量衰减，6 英寸晶圆边缘的图形质量有时会与中心区域存在差异，科研团队通过分区校准曝光剂量的方式，改善了晶圆面内的曝光均匀性。利用原子力显微镜对晶圆不同区域的图形进行表征，结果显示优化后的工艺使边缘与中心的线宽偏差控制在较小范围内。这项研究提升了电子束曝光技术在大面积器件制备中的适用性，为第三代半导体中试生产中的批量一致性提供了保障。山西纳米器件电子束曝光实验室
