針對電子束曝光在異質結器件制備中的應用，科研團隊研究了不同材料界面處的圖形轉移規律。異質結器件的多層材料可能具有不同的刻蝕選擇性，團隊通過電子束曝光在頂層材料上制備圖形，再通過分步刻蝕工藝將圖形轉移到下層不同材料中，研究刻蝕時間與氣體比例對跨材料圖形一致性的影響。在氮化物 / 硅異質結器件的制備中，優化后的工藝使不同材料層的圖形線寬偏差控制在較小范圍內，保證了器件的電學性能。科研團隊在電子束曝光設備的國產化適配方面進行了探索。為降低對進口設備的依賴，團隊與國內設備廠商合作，測試國產電子束曝光系統的性能參數，針對第三代半導體材料的需求提出改進建議。通過調整設備的控制軟件與硬件參數，使國產設備在 6 英寸晶圓上的曝光精度達到實用要求，與進口設備的差距縮小了一定比例。該所微納加工平臺的電子束曝光設備可實現亞微米級圖形加工。山西光柵電子束曝光加工平臺

磁存儲器技術通過電子束曝光實現密度與能效突破。在垂直磁各向異性薄膜表面制作納米盤陣列，直徑20nm下仍保持單疇磁結構。特殊設計的邊緣疇壁鎖定結構提升熱穩定性300%，使存儲單元臨界尺寸突破5nm物理極限。在存算一體架構中，自旋波互連網絡較傳統銅互連功耗降低三個數量級，支持神經網絡權重實時更新。實測10層Transformer模型推理能效比達50TOPS/W，較GPU方案提升100倍。電子束曝光賦能聲學超材料實現頻譜智能管理。通過變周期亥姆霍茲共振腔陣列設計，在0.5mm薄層內構建寬頻帶隙結構。梯度漸變阻抗匹配層消除聲波界面反射，使200-5000Hz頻段吸聲系數＞0.95。在高速列車風噪控制中，該材料使車廂內聲壓級從85dB降至62dB，語音清晰度指數提升0.45。自適應變腔體技術配合主動降噪算法，實現工況環境下的實時頻譜優化。天津光掩模電子束曝光代工電子束曝光為液體活檢芯片提供高精度細胞分離結構。

將電子束曝光技術與深紫外發光二極管的光子晶體結構制備相結合，是研究所的另一項應用探索。光子晶體可調控光的傳播方向，提升器件的光提取效率，科研團隊通過電子束曝光在器件表面制備亞波長周期結構，研究周期參數對光提取效率的影響。利用光學測試平臺，對比不同光子晶體圖形下器件的發光強度，發現特定周期的結構能使深紫外光的出光效率提升一定比例。這項工作展示了電子束曝光在光學功能結構制備中的獨特優勢，為提升光電子器件性能提供了新途徑。

電子束曝光實現智慧農業傳感器可持續制造。基于聚乳酸的可降解電路板通過仿生葉脈布線優化結構強度，6個月自然降解率達98%。多孔微腔濕度傳感單元實現±0.5%RH精度，土壤氮磷鉀濃度檢測限達0.1ppm。太陽能自供電系統通過分形天線收集環境電磁能，在無光照條件下續航90天。萬畝農田測試表明該傳感器網絡減少化肥用量30%，增產15%。電子束曝光推動神經界面實現長期穩定記錄。聚酰亞胺電極表面的微柱陣列引導神經膠質細胞定向生長，形成生物-電子共生界面。離子凝膠電解質層消除組織排異反應，在8周實驗中信號衰減控制在8%以內。多通道神經信號處理器整合在線特征提取算法，癲癇發作預警準確率99.3%。該技術為帕金森病閉環療愈提供技術平臺，已在獼猴實驗中實現運動障礙實時調控。電子束刻合為環境友好型農業物聯網提供可持續封裝方案。

圍繞電子束曝光的套刻精度控制，科研團隊開展了系統研究。在多層結構器件的制備中，各層圖形的對準精度直接影響器件性能，團隊通過改進晶圓定位系統與標記識別算法，將套刻誤差控制在較小范圍內。依托材料外延平臺的表征設備，可精確測量不同層間圖形的相對位移，為套刻參數的優化提供量化依據。在第三代半導體功率器件的研發中，該技術確保了源漏電極與溝道區域的精細對準，有效降低了器件的接觸電阻，相關工藝參數已納入中試生產規范。電子束刻合提升微型燃料電池的界面質子傳導效率。北京精密加工電子束曝光服務

該所承擔的省級項目中，電子束曝光用于芯片精細圖案制作。山西光柵電子束曝光加工平臺

電子束曝光顛覆傳統制冷模式，在半導體制冷片構筑量子熱橋結構。納米級界面聲子工程使熱電轉換效率提升三倍，120W/cm2熱流密度下維持芯片38℃恒溫。在量子計算機低溫系統中替代液氦制冷，冷卻能耗降低90%。模塊化設計支持三維堆疊，為10kW級數據中心機柜提供零噪音散熱方案。電子束曝光助力深空通信升級，為衛星激光網絡制造亞波長光學器件。8級菲涅爾透鏡集成波前矯正功能，50000公里距離光斑擴散小于1米。在北斗四號星間鏈路系統中，數據傳輸速率達100Gbps，誤碼率小于10?1?。智能熱補償機制消除太空溫差影響，保障十年在軌無性能衰減。山西光柵電子束曝光加工平臺