晶圆级三维纳米结构与器件的离子束加工新方法 | 进展

背景：三维纳米结构与器件在众多领域具有巨大应用前景，但其可控加工长期面临挑战。传统的聚焦离子束（FIB）应变诱导折纸技术精度高、自由度大，却受限于逐点扫描模式，难以兼顾高精度与大面积加工效率。研究目的：为突破FIB方法的效率瓶颈，实现晶圆级三维纳米结构的高效、高一致性加工。结论：中国科学院物理研究所团队发展出一种宽束离子束应变诱导加工新方法，以“平行加工”替代“逐点扫描”，在4英寸晶圆上实现图案结构同步三维折叠，加工时间从数小时压缩至数十秒，大面积一致性超过97%。基于该技术，成功制备出两种光子器件：圆二色性值达0.8的手性弯曲超表面（中红外波段）和共振波长调谐超过150纳米的等离激元超表面（可见光波段），将应用频段从红外拓展至可见光。该方法继承了FIB的设计灵活性，并在加工效率与规模化能力上实现突破，为复杂三维结构与高性能多功能器件制造开辟了新路径。