200-300kV高压电子枪发和低纹波高压电源等技术难题;发展亮度更高、发射更稳定和相干性更优的场发射电子源;发展低像差系数高分辨率物镜;实现低电子剂量下原子级分辨能力;助力原子级制造评价体系的建立。
预期目标:到2026年,完成120kV场发射透射电镜的稳定量产,实现200-300kV场发射透射电镜系列的自主研制和商业化,仪器采用场发射电子枪;加速电压30-200/300kV连续可调;信息分辨率优于1.4Å,点分辨率优于3Å。
(二)基于面域扫频光学相干的超分辨高通量原子级形貌检测新方法与装备
揭榜任务:面向高端电子器件制造、三维微纳超材料结构等场景的检测需求,突破光学干涉检测分辨极限,创新跨尺度三维空间结构的时-空光学信号同步调制及解调方法,形成面域扫频光学相干的三维结构及形貌超分辨高通量检测新技术及装备,实现原子级精度形貌的高效测量与表征,并实现应用验证。
预期目标:到2026年,研制面域扫频光学相干的超分辨高通量原子级检测设备,检测精度优于0.1nm,表面三维形貌及内部结构的同步测量,实现1000000points/s(每点同时包含表面及内部结构信息)的测量效率,能够支撑12英寸晶圆的原子级检测可控,并在高端电子器件制造、三维微纳超材料等领域进行应用验证。
(三)面向原子级制造的多探针操控平台
揭榜任务:针对原子级精密操控需求,研发一套高性能的多探针操控平台,具备四个独立的探针模块,能够实现对微小结构的高精度操作与测量,突破当前探针间距、噪声控制和温度调节等技术,推动原子制造技术的发展。
预期目标:到2026年,完成具备四套扫描探针模块的多探针操控平台。该平台的Z方向机械噪声控制在<5pm,探针最小间距≤50nm,变温区间为10K-420K。通过引入先进的控制算法与材料技术,包括多探针协调控制、原子结构构筑智能优化算法、原子跟踪技术等,实现高效的原子级精密操控,为材料科学、纳米技术等领域的研究提供强有力的支持,推动相关技术的产业化应用。
(四)分子束外延超薄薄膜厚度原位探测器
揭榜任务:面向埃米至纳米厚度超薄薄膜生长可控问题,突破超薄膜生长过程的原位光学测量、超薄至薄膜形态的光学模型构建、薄膜厚度与光学常数有效动态解析、长时低漂移高信噪比测量系统研制、高真空系统原位集成设计等关键技术。形成分子束外延工艺下超薄薄膜厚度原位探测方法与探测器样机研制,在分子束外延薄膜生长平台上进行实验验证。
预期目标:到2026年,完成分子束外延工艺下超薄薄膜厚度原位探测方法与探测器样机研制,可支持金属膜、氧化膜、有机膜等多类型超薄膜的原位探测能力,支撑分子束外延工艺超薄膜的可控生长。厚度测量范围: