圍繞電子束曝光在第三代半導體功率器件柵極結構制備中的應用，科研團隊開展了專項研究。功率器件的柵極尺寸與形狀對其開關性能影響明顯，團隊通過電子束曝光制備不同線寬的柵極圖形，研究尺寸變化對器件閾值電壓與導通電阻的影響。利用電學測試平臺，對比不同柵極結構的器件性能，優化出適合高壓應用的柵極尺寸參數。這些研究成果已應用于省級重點科研項目中，為高性能功率器件的研發提供了關鍵技術支撐。科研人員研究了電子束曝光過程中的電荷積累效應及其應對措施。絕緣性較強的半導體材料在電子束照射下容易積累電荷，導致圖形偏移或畸變，團隊通過在曝光區域附近設置導電輔助層與接地結構，加速電荷消散。電子束刻合提升微型燃料電池的界面質子傳導效率。中山電子束曝光加工平臺

廣東省科學院半導體研究所依托其微納加工平臺的先進設備，在電子束曝光技術研發中持續發力。該平臺配備的高精度電子束曝光系統，具備納米級分辨率，可滿足第三代半導體材料微納結構制備的需求。科研團隊針對氮化物半導體材料的特性，研究電子束能量與曝光劑量對圖形轉移精度的影響，通過調整加速電壓與束流參數，在 2-6 英寸晶圓上實現了亞微米級圖形的穩定制備。借助設備總值逾億元的科研平臺，團隊能夠對曝光后的圖形進行精細表征，為工藝優化提供數據支撐，目前已在深紫外發光二極管的電極圖形制備中積累了多項實用技術參數。江西圖形化電子束曝光加工電子束刻合為虛擬現實系統提供高靈敏觸覺傳感器集成方案。

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。

電子束曝光在熱電制冷器鍵合領域實現跨尺度熱管理優化，通過高精度圖形化解決傳統焊接工藝的熱膨脹失配問題。在Bi?Te?/Cu界面設計中構造微納交錯齒結構，增大接觸面積同時建立梯度導熱通道。特殊設計的楔形鍵合區引導聲子定向傳輸，明顯降低界面熱阻。該技術使固態制冷片溫差負載能力提升至85K以上，在激光雷達溫控系統中可維持±0.01℃恒溫，保障ToF測距精度厘米級穩定。相較于機械貼合工藝，電子束曝光構建的微觀互鎖結構將熱循環壽命延長10倍，支撐汽車電子在-40℃至125℃極端環境的可靠運行。電子束曝光推動腦機接口生物電極從剛性向柔性轉化，實現微米級精度下的人造神經網絡構建。在聚酰亞胺基底上設計分形拓撲電極陣列，通過多層抗蝕劑堆疊形成仿生樹突結構，明顯擴大有效表面積。表面微納溝槽促進神經營養因子吸附，加速神經突觸生長融合。臨床前試驗顯示，植入大鼠運動皮層7天后神經信號信噪比較傳統電極提升8dB，阻抗穩定性維持±5%。該技術突破腦組織與硬質電子界面的機械失配限制，為漸凍癥患者提供高分辨率意念控制通道。電子束刻蝕為量子離子阱系統提供高精度電極陣列。

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。電子束曝光是制備超導量子比特器件的關鍵工藝，能精確控制約瑟夫森結尺寸以提高量子相干性。中山電子束曝光加工平臺

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。中山電子束曝光加工平臺

電子束曝光在量子計算領域實現離子阱精密制造突破。氧化鋁基板表面形成共面波導微波饋電網絡，微波場操控精度達μK量級。三明治電極結構配合雙光子聚合抗蝕劑，使三維勢阱定位誤差＜10nm。在40Ca?離子操控實驗中，量子門保真度達99.995%，單比特操作速度提升至1μs。模塊化阱陣列為大規模量子計算機提供可擴展物理載體，支持1024比特協同操控。電子束曝光推動仿生視覺芯片突破生物極限。在柔性基底構建對數響應感光陣列，動態范圍擴展至160dB，支持10?3lux至10?lux照度無失真成像。神經形態脈沖編碼電路模仿視網膜神經節細胞，信息壓縮率超1000:1。在自動駕駛場景測試中，該芯片在120km/h時速下識別距離達300米，較傳統CMOS傳感器響應速度提升10倍，動態模糊消除率99.2%。中山電子束曝光加工平臺