襄阳微纳加工技术

微纳制造可以应用在什么哪些领域？微纳制造作为国家新兴产业发展的重大关键技术之一，对国家装备实力和国民经济技术的发展起到重要作用。微纳制造技术的进步，推动着三大前沿科技的发展：生物技术、信息技术、纳米技术。由于微纳制造技术产品有体积小、集成度高、重量轻、智能化程度高等诸多优点，在信息科学、生物医疗、航空航天等领域广的应用。微纳加工技术是先进制造的重要组成部分，是衡量国家高质量的制造业水平的标志之一，具有多学科交叉性和制造要素极端性的特点，在推动科技进步、促进产业发展、拉动科技进步、保障**安全等方面都发挥着关键作用。微纳加工技术的基本手段包括微纳加工方法与材料科学方法两种。很显然，微纳加工技术与微电子工艺技术有密切关系。机械微加工是微纳制造中较方便，也较接近传统材料加工方式的微成型技术！襄阳微纳加工技术

飞秒激光微纳加工类型飞秒激光微纳加工的类型可以分为激光烧蚀微加工以及双光子聚合加工。激光烧蚀微加工利用其本身独特的性质使材料瞬间蒸发，而不经历熔化过程，具有优良的加工特性。双光子聚合加工三维微纳结构时利用飞秒激光聚焦点上发生的双光子吸收效应，获得比衍射极限还要小的光响应，可以在多种材料上进行微纳米尺度的加工。对波长特定的激光来说，材料可分为吸收材料和透明材料。飞秒激光对于这些材料的作用机理都不相同。由于自由电子大量存在的缘故，金属具有良好的导热性和导电性。透明材料原本不会吸收这一波段，但是由于飞秒激光可以产生极高的光强，它使材料实现对激光的非线性吸收。攀枝花超快微纳加工微纳制造技术研发和应用标志着人类可以在微、纳米尺度认识和改造世界！

高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作，这类光刻技术，像“写字”一样，通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光，具有很高的曝光精度，但这两种方法制作效率极低，尤其在大面积制作方面捉襟见肘，目前直写光刻技术适用于小面积的微纳结构制作。近年来，三维浮雕微纳结构的需求越来越大，如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉，苹果公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件，以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术，通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节，可以实现良好的灰度光刻能力。

          美国在微纳加工技术的发展中发挥着主导作用。由于电子技术、计算机技术、航空航天技术和激光技术的需要，美国于1962年开发了金刚石刀具超精细切割机床，解决了激光核聚变反射镜、天体望远镜等光学部件和计算机磁盘加工，奠定了微加工技术的基础，随后西欧和日本微加工技术发展迅速。微纳加工技术是一种新兴的综合加工技术。它整合了现代机械、光学、电子、计算机、测量和材料等先进技术成果，使加工精度从20世纪60年代初的微米水平提高到目前的10m水平，在几十年内提高了1～2个数量级，很大程度提高了产品的性能和可靠性。目前，微纳加工技术已成为国家科技发展水平的重要标志。随着各种新型功能陶瓷材料的成功开发和以这些材料为关键部件的各种装置的高性能，功能陶瓷元件的加工精度达到纳米级甚至更高，有效地促进了微纳加工技术的进步。近年来，纳米技术的出现挑战了微纳加工的极限加工精度一一原子级加工。微纳加工平台主要提供微纳加工技术工艺，包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、表面形貌测量等。

    微纳加工：干法刻蚀VS湿法刻蚀！刻蚀工艺：用化学或物理方法有选择性地从某一材料表面去除不需要那部分的过程，获得目标图形。在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀的刻蚀剂是等离子体，是利用等离子体和表面薄膜反应，形成挥发性物质，或直接轰击薄膜表面使之被刻蚀的工艺。特点：能实现各向异性刻蚀，从而保证细小图形转移后的保真性。缺点：造价高。湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的化学反应将被刻蚀物质剥离下来的方法。大多数湿法刻蚀是不容易控制的各向同性刻蚀。特点：适应性强，表面均匀性好、对硅片损伤少，几乎适用于所有的金属、玻璃、塑料等材料。缺点：图形刻蚀保真想过不理想，刻蚀图形的小线难以掌控。 微纳制造技术研发和应用标志着人类可以在微、纳米尺度认识和改造世界。菏泽电子微纳加工

提高微纳加工技术的加工能力和效率是未来微纳结构及器件研究的重点方向！襄阳微纳加工技术

电子束的能量越高，束斑的直径就越小，比如10keV的电子束斑直径为4nm，20keV时就减小到2nm。电子束的扫描步长由束斑直径所限制。步长过大，不能实现紧密地平面束扫描;步长过小，电子束扫描区域会受到过多的电子散射作用。电子束流剂量由电子束电流强度和驻留时间所决定。电子束流剂量过小，抗蚀剂不能完全感光;电子束流剂量过大，图形边缘的抗蚀剂会受到过多的电子散射作用。由于高能量的电子波长要比光波长短成百上千倍，因此限制分辨率的不是电子的衍射，而是各种电子像散和电子在抗蚀剂中的散射。电子散射会使图形边缘内侧的电子能量和剂量降低，产生内邻近效应;同时散射的电子会使图形边缘外侧的抗蚀剂感光，产生外邻近效应。内邻近效应使垂直的图形拐角圆弧化，而外邻近效应使相邻的图形边缘趋近和模糊。襄阳微纳加工技术

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