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一、研究背景隨著半導體工業(yè)的發(fā)展，光刻分辨率限制了極大規(guī)模集成電路制造集成度的進一步提升。在采用193nm光刻技術(shù)實現(xiàn)32nm甚至22nm節(jié)點后，光刻技術(shù)的發(fā)展遇到了瓶頸。為了進一步減小芯片的特征尺寸，采用更短波長的極紫外（EUV）光刻技術(shù)應運而生。EUV光刻目前采用13.5nm（2%帶寬）波長極紫外光作為曝光光源，這是綜合考慮靶材利用率、光譜純度、極紫外轉(zhuǎn)化效率等因素最終選定的波長。其中，錫已經(jīng)成為EUV光源最主要的靶材。激光等離子體（LPP）和激光誘導放電等離子體（LDP...

一、背景介紹光量子精密測量作為當代量子力學的重要應用領(lǐng)域之一，一直以來備受關(guān)注。量子精密測量旨在利用量子資源提高物理系統(tǒng)中未知參數(shù)的測量精度，為基礎(chǔ)科學研究和實際工程應用帶來重要突破。光子系統(tǒng)作為量子信息處理的理想載體，具有相干時間長、不易受到環(huán)境干擾等優(yōu)勢，因此在光量子精密測量中扮演著重要角色。近年來，光量子精密測量領(lǐng)域取得了令人矚目的進展，為光子系統(tǒng)的高精度測量和傳感應用提供了新的可能性。該綜述重點介紹光量子精密測量的關(guān)鍵技術(shù)進展，并展望未來的發(fā)展方向。二、量子精密測量的...

一、背景介紹1968年，Veselago提出左手材料的概念，超構(gòu)材料這一嶄新的領(lǐng)域宣告誕生，并在隨后的數(shù)十年里逐漸發(fā)展成熟，取得廣泛應用。然而，超構(gòu)材料面臨著微納加工工藝的限制與效率損耗的問題，這制約了其進一步的發(fā)展。作為超構(gòu)材料的二維形式，超構(gòu)表面通過在二維平面上排布超構(gòu)原子——亞波長級別的散射體或者孔洞——實現(xiàn)特定的電磁調(diào)控功能。相比于超構(gòu)材料，超構(gòu)表面在保留光場調(diào)控高自由度的同時，顯著減輕了加工制造難度，提高了器件的能量利用效率。目前，超構(gòu)表面的工作波長范圍已經(jīng)覆蓋微波...

研究背景表面增強拉曼光譜（SERS）作為一種光學無損分析技術(shù)，因其高靈敏度與強特異性被廣泛應用于環(huán)境檢測、醫(yī)學診斷等多種領(lǐng)域。SERS襯底一般采用金屬納米結(jié)構(gòu)耦合光場形成局域表面等離激元共振(LSPR)，顯著增強了拉曼散射截面。激光化學還原法制備金屬納米結(jié)構(gòu)因其化學成分純凈及工藝可控性高而受到廣泛關(guān)注。雖然飛秒激光直寫技術(shù)可以一步還原制備SERS襯底，但存在聚焦加工區(qū)域小、效率較低的問題，在金屬微納結(jié)構(gòu)的大面積高效制造方面存在挑戰(zhàn)。因此，激光調(diào)控光場一步法化學還原制備圖案化金...

本文聚焦激光融合制造，從全局視角討論該工藝在柔性微納傳感器制造中的應用形式，依次介紹了激光增材、等材與減材三種制造方法，并重點分析加工機理與典型目標材料，突出了激光融合制造在柔性微納傳感中的技術(shù)優(yōu)勢。之后具體展示了激光融合制造在柔性物理、化學、電生理與多模態(tài)微納傳感器中的典型應用，并對相關(guān)研究及最新進展進行討論。最后，針對該領(lǐng)域現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢進行總結(jié)與展望。二、激光增材制造激光增材制造，即利用激光作為局部能量源，將納米前驅(qū)體材料加熱熔融（還原），并經(jīng)燒結(jié)、累加、逐...

研究背景微螺旋結(jié)構(gòu)在微機器人、手性超材料和生物工程等領(lǐng)域有著重要應用，這些應用都對微螺旋結(jié)構(gòu)的尺寸、形貌提出了較高要求。飛秒激光雙光子聚合（TPP）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米精度的真三維加工，十分適合制備上述這種具有復雜形貌的三維微結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)雙光子聚合技術(shù)采用單點直寫曝光方案制備微結(jié)構(gòu)，其效率較低。高效率加工需要昂貴、精密的運動控制系統(tǒng)配合，這限制了相關(guān)制造技術(shù)的實用性。近年來，光場調(diào)控技術(shù)的快速發(fā)展豐富了激光加工手段。結(jié)構(gòu)光場已被用于單次曝光快速制備微螺旋，但所設(shè)計的螺旋光場可調(diào)控...

1.背景介紹浸潤性是固體表面基本的物理化學性質(zhì)之一。自然界中許多動植物都進化出了特殊的浸潤性表面以適應所處的復雜生存環(huán)境，例如荷葉具有自清潔功能、水黽能夠在水面上跳躍、蚊子眼能夠在潮濕環(huán)境中防霧、昆蟲會滑落進豬籠草口袋中等（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，固體材料表面的浸潤性主要由其化學組成和微觀幾何形貌共同決定。具有特殊浸潤性的表面在能源利用、化工制造、醫(yī)療健康、****等應用領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，因此特殊浸潤性尤其是浸潤性（也即超浸潤性“superwettability”）成為了當前微納...

一.背景介紹進入21世紀后，光子集成技術(shù)（PIC）逐漸成為備受關(guān)注的課題之一。原因無外乎兩方面：其一，信息技術(shù)的應用達到了新的爆炸點，諸如大數(shù)據(jù)、人工智能、高速網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實、量子信息等等都對具有低能耗、超高算力、可高速重構(gòu)的光子器件提出了迫切需求；其二，光子集成技術(shù)自身也在不斷突破，片上器件的性能和成本不斷降低，達到了驅(qū)動新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的門檻。在這一背景下，薄膜鈮酸鋰逐漸成為一種重要的光子集成材料。鈮酸鋰（LiNbO3）由于其優(yōu)異的電光和非線性光學特性、相對較高的折射率和較寬的...