大尺度下深纹纳米结构制造方法与机理表征

节能环保与低成本是新兴产业（新能源、新型显示、新材料）发展的两大主题，必然要求探索大尺寸下高效纳米加工新方法与机理这一共性问题，为新型纳米器件与材料研究提供基础技术与方法。本项目：研究大尺寸（>12"）柔性衬底栅上实现20nm-200nm结构的原理方法和基础条件（实验装置、理论和工艺链），表征典型金属纳米薄膜器件制造机理与特性。提出"浸没干涉光学头"核心方案，解决（1）深纹纳米结构形成与表征（2）空间调制的平铺频闪光刻（TFP）的加工效率与精度对纳米结构性能的影响（3）脉冲高功率光场与材料相互作用的可调参量与特征模式；在此基础上，研究柔性化金属-介质纳米结构的制造机理与流程等难题，研究并建立"支持纳米结构制造的紫外激光干涉直写和工艺链（纳米压印等）"重大实验装置，形成有特色的纳米制造模式，为柔性化纳米制造提供关键技术基础。提供金属-介质纳米薄膜（偏振等）样品验证与评价。

针对新材料、显示、柔性光电子等领域对节能、环保与低成本的重大需求，本项目致力探索大尺寸下纳米加工的新方法和机理，研究高速率纳米制造的关键技术。主要包括像素尺度下纳米结构混合光刻技术、傅立叶变换光路与位相调制连续变频微纳光场形成方法、柔性光电子衬底材料制造的工艺链等内容。.通过空间位相联合调制和纳秒时序平铺频闪曝光，351nm波长下，0.5um像素内特征结构100nm（深宽比可达3:1），定位精度20nm，光刻效率300-3000平方毫米/分，实现了4-16Tb海量数据直写，制备了32寸深纹（5微米）结构模具；实现像素光场0-5000线/mm连续空频改变的原理设计与实验系统构建，结构调控精度达0.1nm，制备了变焦距菲涅耳透镜阵列、变空频和取向的亚像素纳米光栅、深纹纳米压印模具和压印样品。.基于混合光刻和卷对卷纳米压印技术，通过产学研合作，研制了多台套基于微纳混合光刻原理和UV纳米组合压印机理的设备，建立了柔性功能材料纳米制造的工艺验证制程。完成大尺寸透明导电膜、颜色显示膜及微透镜阵列膜的一致性、可靠性验证和创新应用。本项目融合了基础、技术和示范应用的各环节，形成了有特色的纳米制造创新模式，建立了大尺寸纳米制造的共性关键技术基础。.在高速率微纳混合直写技术、纳米精度的连续变空频微纳结构调控方法、大尺寸纳米压印模具制造等方面，填补了空白，具有行业领先水平，将为大尺寸纳米器件与材料研究与创新应用提供系统性支撑。