2026-65
激光直写是一种无需掩模版的微纳加工技术，它通过聚焦的激光束在感光材料表面直接写入所需的图形结构。与依赖掩模版的传统投影光刻相比，激光直写在原型制作、小批量生产和复杂三维结构加工方面具有独特的灵活性，被认为是光刻技术从“硬掩模”走向“数字光刻”的重要体现。激光直写系统的核心部件包括激光光源、光束扫描机构和精密位移平台。光源的波长决定了可达到的最小特征尺寸，根据衍射极限原理，聚焦光斑直径与激光波长成正比。因此，深紫外激光器能够获得更细的线宽，而可见光或近红外激光则适用于微米尺度的...
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微纳加工技术是指特征尺寸在亚微米至纳米量级的结构加工方法，它是现代微电子、微机电系统和光子学器件制造的技术基石。与传统的宏观机械加工不同，微纳加工涉及的尺度接近甚至小于光波的波长和电子的平均自由程，许多宏观尺度下可忽略的物理效应变得至关重要，这也决定了微纳加工所采用的技术路线有着本质上的特殊性。光刻技术是微纳加工的核心环节。它通过辐照源对感光材料进行选择性曝光，将掩模版上的图形转移到光刻胶上。深紫外光刻使用193纳米波长的光源，配合浸没式技术和多重曝光方案，能够实现7纳米乃至...
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微透镜是指直径在几微米到几百微米之间的微型光学透镜。尽管尺寸微小，但多个微透镜按一定规律排列形成的微透镜阵列，在光束整形、波前传感、三维成像和光场调控等领域。微透镜阵列能够将大尺寸的光束分割为多个子光束，每个微透镜独立完成对局部波前的会聚或准直，从而实现整体光场的操控。从光学设计角度看，微透镜可分为折射型和衍射型两大类。折射型微透镜依靠表面曲率对光线产生折射作用，其面型通常为球面或非球面；衍射型微透镜则利用表面浮雕结构的光栅效应实现聚焦，常见的有菲涅耳透镜和二元光学元件。在实...
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在半导体产业不断逼近物理极限的今天，芯片互联技术已成为决定电子系统性能的关键环节。所谓芯片互联，指的是芯片内部、芯片与芯片之间、以及芯片与外部电路之间的信号、电力和热量传输通道。随着摩尔定律的步伐放缓，单纯依靠缩小晶体管尺寸来提升性能的路径正变得愈发艰难，而互联技术的创新则被视为延续计算能力增长的重要突破口。从历史发展来看，芯片互联经历了从铝线到铜线的材料升级，从单层金属到多层堆叠的结构演变。传统的引线键合技术曾是主流，通过细金线或铜线将芯片引脚与封装基板连接。但这种技术在信...
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什么是双光子聚合双光子聚合（Two-PhotonPolymerization，TPP）是一种基于非线性光学效应的微纳3D打印技术。它利用飞秒激光脉冲在光敏树脂内部聚焦，通过双光子吸收过程引发局域聚合反应，从而能够加工出远小于激光衍射极限的特征尺寸，并实现真正的三维自由曲面结构。与传统的单光子光刻不同，双光子聚合的激发几率与光强的平方成正比，因此聚合区域被严格限制在焦点中心的极小体积内——这一体积通常称为“体素”，其尺寸可达百纳米甚至更小。物理原理简述在常规的紫外光刻中，光子的...
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无掩膜光刻（MasklessLithography）是一类不依赖物理掩模版实现图形转移的光刻技术的统称。它通过数字化的图形发生器——通常为空间光调制器或扫描激光系统——将设计图案直接投射或绘制于光刻胶表面。这种方法在降低前期投入、缩短研发周期和支持高混合生产方面展现出价值。技术路线分类目前商业化和科研领域常见的无掩膜光刻系统主要包含以下几种技术路线：第一类是基于数字微镜器件（DMD）的投影式无掩膜光刻。DMD由数百万个微米尺度的可偏转镜面组成，每个镜面代表一个像素。经过紫外光...
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在微纳加工领域，激光直写技术（LaserDirectWriting，LDW）作为一种灵活、高效的加工方法，近年来受到广泛关注。该技术无需传统光刻所需的掩模版，通过聚焦激光束直接在光敏材料表面进行图案化曝光，为快速原型制作、小批量生产和科研探索提供了重要手段。基本原理激光直写技术的核心在于将激光束经物镜聚焦成微小光斑，通过控制光束与样品的相对运动轨迹，在光刻胶或其他光敏层上逐点、逐线地绘制出所需图形。完成曝光后，经过显影等后处理步骤，即可在基片上获得图案化的微结构。根据激光与材...
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人类文明的发展，往往伴随着制造工具精度的不断提升。如果说石器时代是人类对宏观世界的初步改造，那么今天，我们正在步入一个对微观世界进行精细化雕琢的时代。微纳加工技术，正是这一时代的核心驱动力。它是指在微米、纳米甚至亚纳米尺度上，对材料进行图形化、刻蚀、沉积和改性的一系列先进制造技术。无论是智能手机中的核心芯片，还是前沿的光子集成电路，其诞生都离不开微纳加工技术的支撑。这项技术如同微观世界的雕刻刀，正在重塑半导体与光学产业的未来。微纳加工的核心工艺流程微纳加工并非单一的技术，而是...
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