研究所利用電子束曝光技術制備微納尺度的熱管理結構，探索其在功率半導體器件中的應用。功率器件工作時產生的熱量需快速散出，團隊通過電子束曝光在器件襯底背面制備周期性微通道結構，增強散熱面積。結合熱仿真與實驗測試，分析微通道尺寸與排布方式對散熱性能的影響，發現特定結構的微通道能使器件工作溫度降低一定幅度。依托材料外延平臺，可在制備散熱結構的同時保證器件正面的材料質量，實現散熱與電學性能的平衡，為高功率器件的熱管理提供了新解決方案。電子束曝光用于高成本、高精度的光罩母版制造，是現代先進芯片生產的關鍵環節。山東光柵電子束曝光加工

電子束曝光在超導量子比特制造中實現亞微米約瑟夫森結的精確布局。通過100kV加速電壓的微束斑（<2nm）在鈮/鋁異質結構上直寫量子干涉器件，結區尺寸控制精度達±3nm。采用多層PMMA膠堆疊技術配合低溫蝕刻工藝，有效抑制渦流損耗，明顯提升量子比特相干時間至200μs以上，為量子計算機提供主要加工手段。MEMS陀螺儀諧振結構的納米級質量塊制作依賴電子束曝光。在SOI晶圓上通過雙向劑量調制實現復雜梳齒電極（間隙<100nm），邊緣粗糙度<1nmRMS。關鍵技術包括硅深反應離子刻蝕模板制作和應力釋放結構設計，諧振頻率漂移降低至0.01%/℃，廣泛應用于高精度慣性導航系統。山東光柵電子束曝光加工電子束刻蝕為量子離子阱系統提供高精度電極陣列。

電子束曝光推動再生醫學跨越式發展，在生物支架構建人工血管網。梯度孔徑設計模擬真實血管分叉結構，促血管內皮細胞定向生長。在3D打印兔骨缺損模型中，兩周實現血管網絡重建，骨愈合速度加快兩倍。智能藥物緩釋單元實現生長因子精確投遞，為再造提供技術平臺。電子束曝光實現磁場探測靈敏度，為超導量子干涉器設計納米線圈。原子級平整約瑟夫森結界面保障磁通量子高效隧穿，腦磁圖分辨率達0.01pT。在帕金森病研究中實現黑質區異常放電毫秒級追蹤，神經外科手術導航精度提升至50微米。移動式檢測頭盔突破傳統設備限制，癲癇病灶定位準確率99.6%。

電子束曝光推動全息存儲技術突破物理極限，通過在光敏材料表面構建三維體相位光柵實現信息編碼。特殊設計的納米級像素單元可同時記錄振幅與相位信息，支持多層次數據疊加。自修復型抗蝕劑保障存儲單元10年穩定性，在銀行級冷數據存儲系統中實現單盤1.6PB容量。讀寫頭集成動態變焦功能，數據傳輸速率較藍光提升100倍，為數字文化遺產長久保存提供技術基石。電子束曝光革新海水淡化膜設計范式，基于氧化石墨烯的分形納米通道優化水分子傳輸路徑。仿生葉脈式支撐結構增強膜片機械強度，鹽離子截留率突破99.97%。自清潔表面特性實現抗生物污染功能，在海洋漂浮式平臺連續運行5000小時通量衰減低于5%。該技術使單噸淡水能耗降至2kWh，為干旱地區提供可持續水資源解決方案。電子束曝光利用非光學直寫原理突破光學衍射極限，實現納米級精度加工和復雜圖形直寫。

在電子束曝光與材料外延生長的協同研究中，科研團隊探索了先曝光后外延的工藝路線。針對特定氮化物半導體器件的需求，團隊在襯底上通過電子束曝光制備圖形化掩模，再利用材料外延平臺進行選擇性外延生長，實現了具有特定形貌的半導體 nanostructure。研究發現，曝光圖形的尺寸與間距會影響外延材料的晶體質量，通過調整曝光參數可調控外延層的生長速率與形貌，目前已在納米線陣列的制備中獲得了較為均勻的結構分布。研究所針對電子束曝光在大面積晶圓上的均勻性問題開展研究。由于電子束在掃描過程中可能出現能量衰減，6 英寸晶圓邊緣的圖形質量有時會與中心區域存在差異，科研團隊通過分區校準曝光劑量的方式，改善了晶圓面內的曝光均勻性。人才團隊利用電子束曝光技術研發新型半導體材料。中山T型柵電子束曝光廠商

電子束曝光通過仿生微結構設計實現太陽能海水淡化系統性能躍升。山東光柵電子束曝光加工

對于可修復的微小缺陷，通過局部二次曝光的方式進行修正，提高了圖形的合格率。在 6 英寸晶圓的中試實驗中，這種缺陷修復技術使無效區域的比例降低了一定程度，提升了電子束曝光的材料利用率。研究所將電子束曝光技術與納米壓印模板制備相結合，探索低成本大規模制備微納結構的途徑。納米壓印技術適合批量生產，但模板制備依賴高精度加工手段，團隊通過電子束曝光制備高質量的原始模板，再通過電鑄工藝復制得到可用于批量壓印的工作模板。對比電子束直接曝光與納米壓印的圖形質量，發現兩者在微米尺度下的精度差異較小，但壓印效率更高。這項研究為平衡高精度與高效率的微納制造需求提供了可行方案，有助于推動第三代半導體器件的產業化進程。山東光柵電子束曝光加工