全套微納加工

    隨著電子束光刻技術(shù)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術(shù)的出現(xiàn)，平面微納加工工藝正在推動(dòng)以單電子器件與自旋電子器件為代標(biāo)的新一代納米電子學(xué)的發(fā)展.當(dāng)微納加工技術(shù)應(yīng)用到光電子領(lǐng)域，就形成了新興的納米光電子技術(shù)，主要研究納米結(jié)構(gòu)中光與電子相互作用及其能量互換的技術(shù).納米光電子技術(shù)在過去的十多年里，一方面，以低維結(jié)構(gòu)材料生長和能帶工程為基礎(chǔ)的納米制造技術(shù)有了長足的發(fā)展，包括分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積(MOCVD)和化學(xué)束外延(CBE)，使得在晶片表面外延生長方向(直方向)的外延層精度控制到單個(gè)原子層，從而獲得了具有量子尺寸效應(yīng)的半導(dǎo)體材料;另一方面，平面納米加工工藝實(shí)現(xiàn)了納米尺度的光刻和橫向刻蝕，使得人工橫向量子限制的量子線與量子點(diǎn)的制作成為可能.同時(shí)，光子晶體概念的出現(xiàn)，使得納米平面加工工藝廣的地應(yīng)用到光介質(zhì)材料折射率周期性的改變中。 在微納加工過程中，蒸發(fā)沉積和濺射沉積是典型的物理方法，主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等！全套微納加工

飛秒激光微納加工類型飛秒激光微納加工的類型可以分為激光燒蝕微加工以及雙光子聚合加工。激光燒蝕微加工利用其本身獨(dú)特的性質(zhì)使材料瞬間蒸發(fā)，而不經(jīng)歷熔化過程，具有優(yōu)良的加工特性。雙光子聚合加工三維微納結(jié)構(gòu)時(shí)利用飛秒激光聚焦點(diǎn)上發(fā)生的雙光子吸收效應(yīng)，獲得比衍射極限還要小的光響應(yīng)，可以在多種材料上進(jìn)行微納米尺度的加工。對(duì)波長特定的激光來說，材料可分為吸收材料和透明材料。飛秒激光對(duì)于這些材料的作用機(jī)理都不相同。由于自由電子大量存在的緣故，金屬具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。透明材料原本不會(huì)吸收這一波段，但是由于飛秒激光可以產(chǎn)生極高的光強(qiáng)，它使材料實(shí)現(xiàn)對(duì)激光的非線性吸收。河源高精度微納加工高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)通過控制聚焦電子束（光束）移動(dòng)書寫圖案進(jìn)行曝光。

在微電子與光電子集成中，薄膜的形成方法主要有兩大類，及沉積和外延生長。沉積技術(shù)分為物理沉積、化學(xué)沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積（熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)）和濺射沉積是典型的物理方法；化學(xué)氣相沉積是典型的化學(xué)方法；等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積是物理與化學(xué)方法相結(jié)合的混合方法。薄膜沉積過程，通常生成的是非晶膜和多晶膜，沉積部位和晶態(tài)結(jié)構(gòu)都是隨機(jī)的，而沒有固定的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。外延生長實(shí)質(zhì)上是材料科學(xué)的薄膜加工方法，其含義是：在一個(gè)單晶的襯底上，定向地生長出與基底晶態(tài)結(jié)構(gòu)相同或相似的晶態(tài)薄層。其他薄膜成膜方法，如電化學(xué)沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等，也都廣用于微納制作工藝中。不同的表面微納結(jié)構(gòu)可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的功能，隨著科技的發(fā)展，不同功能的微納結(jié)構(gòu)及器件將會(huì)得到更多的應(yīng)用。目前表面功能微納結(jié)構(gòu)及器件，諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結(jié)構(gòu)或器件，的發(fā)展仍受到微納加工技術(shù)的限制。因此，研究功能微納結(jié)構(gòu)及器件需要從微納結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面進(jìn)行廣深入的研究，提高微納加工技術(shù)的加工能力和效率是未來微納結(jié)構(gòu)及器件研究的重點(diǎn)方向。

     在過去的50多年中，微納加工技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電子技術(shù)的發(fā)展。微電子技術(shù)的發(fā)展以超大規(guī)模集成電路為，集成度以每18個(gè)月翻一番的速度提高，使得以90nm為小電路尺寸的集成電路芯片已經(jīng)開始批量生產(chǎn).以光刻與刻蝕為基礎(chǔ)的平面為加工技術(shù)已經(jīng)成為超大規(guī)模集成電路的技術(shù)，隨著電子束光刻技術(shù)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術(shù)的出現(xiàn)，平面微納加工工藝正在推動(dòng)以單電子器件與自旋電子器件為的新一代納米電子學(xué)的發(fā)展.微納加工設(shè)備主要有：光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等！

     微納加工可以滿足高精度三維結(jié)構(gòu)制備、多材料微納結(jié)構(gòu)加工以及器件成型與集成的加工需求，因此，在各類微納結(jié)構(gòu)化功能部件的研制中展現(xiàn)出了很大的技術(shù)優(yōu)勢。目前，飛秒激光已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)前沿科學(xué)領(lǐng)域。利用飛秒激光可以制備各種微光學(xué)器件，如微透鏡陣列、仿生復(fù)眼、光波導(dǎo)和超表面等。吉林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用雙光子聚合技術(shù)制備了一種基于仿生蛋白質(zhì)的微透鏡，該透鏡在外界刺激下可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)焦距，同時(shí)具有獨(dú)特的伸縮性、良好的生物相容性和生物可降解性；進(jìn)一步該團(tuán)隊(duì)利用激光加工技術(shù)制備了可變焦的仿生復(fù)眼，實(shí)現(xiàn)了大視場變焦成像的功能，如圖1所示。利用其高精度、高分辨率和三維加工能力，飛秒激光加工技術(shù)成為制備三維微流控芯片的強(qiáng)大工具。微納加工包括光刻、磁控濺射、電子束蒸鍍、濕法腐蝕、干法腐蝕、表面形貌測量等。濟(jì)南激光微納加工

提高微納加工技術(shù)的加工能力和效率是未來微納結(jié)構(gòu)及器件研究的重點(diǎn)方向！全套微納加工

微納制造可以應(yīng)用在什么哪些領(lǐng)域？微納制造作為國家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)國家裝備實(shí)力和國民經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展起到重要作用。微納制造技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)著三大前沿科技的發(fā)展：生物技術(shù)、信息技術(shù)、納米技術(shù)。由于微納制造技術(shù)產(chǎn)品有體積小、集成度高、重量輕、智能化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在信息科學(xué)、生物醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域廣的應(yīng)用。微納加工技術(shù)是先進(jìn)制造的重要組成部分，是衡量國家高質(zhì)量的制造業(yè)水平的標(biāo)志之一，具有多學(xué)科交叉性和制造要素極端性的特點(diǎn)，在推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動(dòng)科技進(jìn)步、保障**安全等方面都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微納加工技術(shù)的基本手段包括微納加工方法與材料科學(xué)方法兩種。很顯然，微納加工技術(shù)與微電子工藝技術(shù)有密切關(guān)系。全套微納加工

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