國產軍用自主晶元研發獲重要突破：超分辨光刻機，助力反航母體系

近日，中國科學院成都光電技術研究所發布了22納米超分辨光刻機研製成功的消息。該報道引起了國內新聞媒體和專業人士的巨大反響。起初人們以為該光刻機的研製成功意味著我國微電子晶元製造出現了重大突破，我國高端晶元製造受制於人的窘境將一去不復返。實際上，該設備主要為超材料/超表面、第三代光學器件、廣義晶元（非IC晶元）服務，並非傳統意義上的微電子晶元光刻設備。隨著納米技術的飛速發展，目前納米光刻技術已不再局限於傳統的IC電子產品加工，研究人員已經更多的將納米光刻技術應用於微納結構功能器件的製作。由於微納結構功能器件的種類繁多，需求量大，開發相關的加工設備具有很大的市場潛力。

但是，目前市面上出售的193納米ArF光刻機不僅售價和使用成本極其昂貴，而且受西方巴黎統籌委員會和瓦森納軍民兩用產品清單的限制，我國的相關科研機構很難使用西方國家的納米光刻機來研製生產具有戰略價值的微納結構功能器件。本文根據國內外公開資料，來向大家介紹22納米超分辨光刻機在國防軍事領域上的重大價值。隨著納米科技的迅猛發展，納米線感測器目前已廣泛應用在航空航天、軍事工程、工業自動化、機器人技術、海洋探測、環境監測、醫療診斷等領域。例如在化學武器領域，納米線化學感測器陣列可以同時對多種有毒化學物質產生響應，可在複雜大氣環境中測試十幾種氣體，僅需幾秒鐘就可檢測出極其微量的磷酸類，含硫類，光氣類，沙林毒氣，芥子氣等化學武器，還可探測出冰毒，大麻，危險爆炸物，有毒化工品等，並可長期重複使用，是理想的新一代化學武器報警器和檢測儀。

納米線生物感測器則可快速檢測傳染病致病的細菌、炭疽等有毒生化物質，能用於戰場生化武器的探測。我國科學家還利用氧化鋅納米線研製出世界上體積最小的摩擦起電納米發電機，可以從人類活動、輪胎轉動、海浪、機械振動等眾多不規則活動中獲得能量，可為個人電子產品、環境監控、醫學科學等提供自供電和自驅動設備。目前的功率密度已達到了500瓦/平方米，體積功率密度達到490千瓦/立方米，轉換效率達50％，如果未來能夠大批量生產，必將在能源和國防領域將帶來重大變革。

微納結構光學器件幾何線度已達到納米數量級，處於亞波長範圍，出現了很多傳統光學器件所沒有的新現象和新功能。由透明聚醯亞胺薄膜製成的大口徑輕量化薄膜鏡就是典型的微納結構光學器件。中科院成都光電技術研究所在科技部地球觀測與導航專項——「靜止軌道高解析度超輕型成像相機系統技術」支持下，正在研製薄膜成像光學系統工程樣機，計劃2020年完成13米薄膜成像光學系統研製，可摺疊發射後再在天空展開，能在36000公里的同步軌道實現米級的對地解析度，毫無疑問，這是 一種可實現反航母作戰的全球衛星偵察監視體系的關鍵性技術裝備。

此外，飛行員在夜間飛行時需配備夜視儀，為保證微光夜視儀的正常使用，飛機駕駛艙內的光源、指示燈、顯示屏等發出的光不可對夜視成像系統的感應波段產生干擾，否則會產生圖像模糊、閃光等嚴重後果，甚至會使夜視儀損壞或飛行員眼睛損傷。現有的普通商用外延型LED會在紅外波段對夜視成像系統產生干擾，無法直接應用于飛機駕駛艙。為了達到夜視兼容的目的，現今廣泛使用的方法是在外延型LED表面額外增加一層濾光片來消除多餘的能量，但該方法具有成本高、製備工藝複雜、低出光效率、使用不方便等缺點。納米量子點LED在無濾光片情況下就可以滿足飛機駕駛艙夜視兼容的要求，將來有望取代傳統依靠濾光片的夜視兼容照明系統。

基於納米技術的新型量子點紅外探測器是第三代，第四代紅外夜視儀的的重點發展方向，可大幅提高現有紅外設備的成像素質和靈敏度，其使用壽命也大幅延長，且不需要進行製冷，可以極大簡化紅外探測器件結構。其優越的使用性能使其成為下一代高清間諜衛星相機和夜視器材的首選。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！