唐山石墨烯微纳加工

皮秒激光精密微孔加工应用作为一种激光精密加工技术，皮秒激光在对高硬度金属微孔加工方面的应用早在20世纪90年代初就有报道。1996年德国学者Chichkov等研究了纳秒、皮秒以及飞秒激光与材料的作用机理，并在真空靶室中对厚度100μm的不锈钢进行了打孔实验，建立了激光微纳加工的理论模型，为后续的激光微纳加工实验研究奠定了坚实的理论基础。1998年Jandeleit等对厚度为250nm的铜膜进行了精密制孔实验，实验指出使用同一脉宽的皮秒激光器对厚度较薄的金属材料制孔时，采用高峰值功率更有可能获得高质量的的制孔效果。然而，优异的加工效果不仅取决于脉冲宽度以及峰值功率，制孔方式也是一个至关重要的因素，针对这一问题，Fohl等采用纳秒激光与飞秒激光对制孔方式进行了深入研究，实验结果显示纳秒激光采用螺旋制孔方式所加工的微孔整洁干净，而飞秒激光采用一般的冲击制孔方式所加工的微孔边缘有明显的再铸层。微纳加工中，材料湿法腐蚀是一个常用的工艺方法。唐山石墨烯微纳加工

在微电子与光电子集成中，薄膜的形成方法主要有两大类，及沉积和外延生长。沉积技术分为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积（热蒸发、电子束蒸发）和溅射沉积是典型的物理方法；化学气相沉积是典型的化学方法；等离子体增强化学气相沉积是物理与化学方法相结合的混合方法。薄膜沉积过程，通常生成的是非晶膜和多晶膜，沉积部位和晶态结构都是随机的，而没有固定的晶态结构。外延生长实质上是材料科学的薄膜加工方法，其含义是：在一个单晶的衬底上，定向地生长出与基底晶态结构相同或相似的晶态薄层。其他薄膜成膜方法，如电化学沉积、脉冲激光沉积法、溶胶凝胶法、自组装法等，也都广用于微纳制作工艺中。不同的表面微纳结构可以呈现出相应的功能，随着科技的发展，不同功能的微纳结构及器件将会得到更多的应用。目前表面功能微纳结构及器件，诸如超材料、超表面等充满“神奇”力量的结构或器件，的发展仍受到微纳加工技术的限制。因此，研究功能微纳结构及器件需要从微纳结构的加工技术方面进行广深入的研究，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。唐山石墨烯微纳加工我造技术的研究从其诞生之初就一直牢据行国的微纳制造技术的研究与世界先进水平业的杰出位置。

     微纳加工技术是先进制造的重要组成部分，是衡量国家高级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。比较显然，微纳加工技术与微电子工艺技术有密切关系。微纳加工大致可以分为“自上而下”和“自下而上”两类。“自上而下”是从宏观对象出发，以光刻工艺为基础，对材料或原料进行加工，较小结果尺寸和精度通常由光刻或刻蚀环节的分辨力决定。“自下而上”技术则是从微观世界出发，通过控制原子、分子和其他纳米对象的相互作用力将各种单元构建在一起，形成微纳结构与器件。

     在过去的50多年中，微纳加工技术的进步极大地促进了微电子技术和光电子技术的发展。微电子技术的发展以超大规模集成电路为，集成度以每18个月翻一番的速度提高，使得以90nm为小电路尺寸的集成电路芯片已经开始批量生产.以光刻与刻蚀为基础的平面为加工技术已经成为超大规模集成电路的技术，随着电子束光刻技术和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的出现，平面微纳加工工艺正在推动以单电子器件与自旋电子器件为的新一代纳米电子学的发展.微纳加工涉及领域广、多学科交叉融合，其较主要的发展方向是微纳器件与系统（MEMS）！

       作为前沿加工技术，飞秒激光加工具有热影响区小、与材料相互作用呈非线性过程、超出衍射极限的高分辨率加工等特点，可以实现对各种材料的高质量、高精度微纳米加工和三维微纳结构制造。飞秒激光对材料的加工方式灵活多样，既可实现增材、减材和等材制造，又能够以激光直写和激光并行加工的方式制备微纳结构。其中，飞秒激光直写通常用于复杂、不规则的微纳结构加工，具有较高的空间分辨率、加工灵活性和自由度，然而鉴于其逐点加工的技术特点，加工效率较低；飞秒激光并行加工包括基于数字微镜器件的光刻技术、空间光调制器和激光干涉加工等方法，具有较高的加工效率，但无法加工任意三维微结构。飞秒激光加工方式各有优缺点，可以根据应用中的实际需求来选择合适的加工技术。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。许昌微纳加工设备

微机电系统、微光电系统、生物微机电系统等是微纳米技术的重要应用领域！唐山石墨烯微纳加工

    随着电子束光刻技术和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的出现，平面微纳加工工艺正在推动以单电子器件与自旋电子器件为代标的新一代纳米电子学的发展.当微纳加工技术应用到光电子领域，就形成了新兴的纳米光电子技术，主要研究纳米结构中光与电子相互作用及其能量互换的技术.纳米光电子技术在过去的十多年里，一方面，以低维结构材料生长和能带工程为基础的纳米制造技术有了长足的发展，包括分子束外延(MBE)、金属有机化学气相淀积(MOCVD)和化学束外延(CBE)，使得在晶片表面外延生长方向(直方向)的外延层精度控制到单个原子层，从而获得了具有量子尺寸效应的半导体材料;另一方面，平面纳米加工工艺实现了纳米尺度的光刻和横向刻蚀，使得人工横向量子限制的量子线与量子点的制作成为可能.同时，光子晶体概念的出现，使得纳米平面加工工艺广的地应用到光介质材料折射率周期性的改变中。 唐山石墨烯微纳加工

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