超表面制造新进展
智能手机上突出的后置摄像头何时会被淘汰?超表面的实现完全忽略了光的特性,有望将相机镜头的厚度减少到传统镜头的万分之一。然而,尽管取得了这些进展,但由于生产成本高和工艺复杂,挑战仍然存在。最近的研究揭示了一种可提高制造效率的水溶性“模具”。
由浦项工业大学机械工程和化学工程系的Junsuk Rho教授和Joohoon Kim教授以及高丽大学材料科学与工程系的Heon Lee教授组成的研究小组开发了一种水溶性模具。

通过其成功的应用,他们成功地创建了一个完美的高分辨率和高纵横比的超表面。这些发现已发表在《Photon X》上。
有两种主要技术用于生产超表面。
1.电子束光刻涉及使用电子束来绘制图案,但成本昂贵且制造缓慢。相比之下,纳米压印光刻使用雕刻模具来压印所需的结构,使其成为一种更经济、更快速的方法。
这种方法有其自身的挑战,特别是在与模具分离期间损坏结构的风险。结构越大,损坏的可能性就越大,这对于实现必要的高分辨率和高纵横比至关重要。
为了解决这些限制,研究团队设计了一种水溶性纳米压印模具。他们使用了一种将模具溶解在水中的技术,而不是将结构与模具物理分离,从而消除了损坏结构的风险。水溶性模具由聚乙烯醇 (PVA) 制成,这是一种易溶于水的柔性材料。
2.此外,研究团队利用水溶性模具进行实验,成功制备出1厘米大小的超透镜。超透镜具有高分辨率和 10:1 的高纵横比,使其能够转录小于 100 纳米的结构。值得注意的是,该模具在可见光范围内保持了其功能。这种新方法提供了一种经济且快速的纳米压印工艺,能够实现高分辨率和高纵横比的结果。
领导这项研究的Junsuk Rho教授解释道:“这项研究代表了通过使用水溶性模具进行纳米压印实现高分辨率和高深宽比的成就。我希望这种方法能够与大面积模具制造相结合基于深紫外光刻的技术不仅可以批量生产透镜,还可以批量生产各种超表面。这一研究进展将为经济且快速制造超表面铺平道路。”
延伸阅读:
什么是超表面技术?超表面是一种具有特殊光学性质的人造结构,可用于制备各种光学器件和系统。然而,超表面的制造成本较高,限制了其在实际应用中的推广。
1.最近,俄罗斯国立研究大学莫斯科电子技术学院的研究人员开发了一种新技术,利用激光脉冲代替光刻来制造信息显示设备的组件,有望加速下一代显示器和各种光学器件的超表面的生产系统成本。
2.传统的超表面制造方法主要采用光刻技术,即将超表面图案转移到基板上,然后通过化学刻蚀等方法去除不需要的部分,最终获得所需的超表面结构。然而,光刻技术的制造过程繁琐、费时、成本高,限制了其在大规模生产中的应用。
-
半导体抛光设备自动化应用及工艺质量管控要点探析
在半导体器件规模化量产进程中,抛光工艺作为保障晶圆加工精度与表面质量的核心环节,其设备自动化水平、工艺参数调控能力、检测体系完善度及异常处置效率,直接决定生产效率、工艺稳定性与产品良率。本文从抛光设备自动化配置要求、核心工艺参数调控、关键检测指标界定及常见工艺异常处理四个维度,系统阐述半导体抛光工艺的质量管控核心要点,为半导体抛光制程的标准化、精细化实施提供参考。
2026-02-12
-
硅晶圆激光切割核心技术深度解析:原理、工艺与质量把控
在半导体制造产业链中,硅晶圆切割是芯片成型的关键工序,其加工精度与效率直接影响芯片良品率和产业发展节奏。随着微电子器件向微型化、薄型化升级,传统切割方式的弊端逐渐显现,激光切割凭借高精度、低损伤的技术优势成为行业主流。本文从激光切割系统的硬件构成出发,深入拆解隐形切割与消融切割两大核心工艺,解析光斑、焦点的精度控制逻辑,并探讨切割质量的评价维度与效率平衡策略,系统梳理硅晶圆激光切割的核心技术体系
2026-02-12
-
无掩模激光直写技术研究概述
无掩模激光直写技术作为微纳加工领域的先进光刻技术,摒弃了传统光刻工艺对掩模版的依赖,凭借直接写入的核心特性,在复杂微纳结构制备、高精度图案加工中展现出独特优势,成为微纳加工领域的重要技术方向。本文从工作原理与流程、技术特性、现存挑战、分辨率与对准参数、核心设备及厂务动力配套要求等方面,对该技术进行全面梳理与阐述。
2026-02-12
-
SiC功率器件的高温时代:封装成为行业发展核心瓶颈
在半导体功率器件技术迭代进程中,碳化硅(SiC)凭借高温工作、高电流密度、高频开关的核心优势,成为推动功率半导体升级的关键方向,其普及大幅提升了器件的功率密度与工作效率,为功率半导体行业发展带来全新机遇。但与此同时,行业发展的核心瓶颈正悄然从芯片设计与制造环节,转移至封装层面。当SiC将功率器件的工作温度与功率密度不断推高,芯片本身已具备承受更高应力的能力,而封装环节的材料适配、热路径设计等问题却日益凸显,高温与快速功率循环叠加的工况下,焊料与热路径成为决定SiC功率模块寿命的核心因素,封装技术的发展水平,正成为制约SiC功率器件产业化落地与长期可靠应用的关键。
2026-02-12
