项目集成与升华优化方法

本重大研究计划在支持的各个方向上都取得了积极进展，尤其是在纳米精度表面加工、大面积微纳米结构高效制造、“Top-Down”与“Bottom-Up”结合的纳米制造、基于电子动态调控的超快激光微纳制造等新方法方面取得了重大进展。结合本重大研究计划的目标、已取得的进展以及国家重大需求，项目在实施过程中凝练和规划了4个集成项目。

（1）亚纳米级精度表面制造原理与方法

在亚纳米精度表面制造中，发现物质原子、分子与能量束之间的相互作用机制，探索原子迁移和原子尺度下的材料去除规律，建立精密光学器件加工与IC晶圆抛光等制造原理、方法和工艺路线。联合机械、化学、材料、力学，探索分子/原子级材料去除机制，建立纳米精度表面制造原理与方法。通过该集成项目的研究，突破关键科学问题，形成系统工艺方法，突破装备技术瓶颈，提升我国纳米精度制造的技术水平。

（2）大面积微纳米结构精确复形制造

从微纳米间隙中外场诱导的物理/化学作用机制出发，揭示微纳米结构生成过程的材料流变与去除规律，建立新的制造原理、方法和工艺路线，实现柔性电子器件、新型传感器、微光学阵列元件等大面积微纳结构高效制备。面向若干国家重大战略需求（如精密计量光栅、点火计划中异形物理光栅、超高效率纳米光电子部件等），集成精密模板制造方法、多场诱导复形方法、误差传递理论和精度溯源方法的研究，发展纳米尺度的精确、高效复形制造原理。揭示外场诱导下结构和物理性质演变规律，发现新的纳米结构复形制造原理，发展复制成形的误差传递控制和精度计量的溯源理论。(www.xing528.com)

（3）“Top-Down”与“Bottom-Up”结合的纳米制造方法研究

结合“Top-Down”与“Bottom-Up”的加工方法，建立新的跨尺度制造原理、方法和工艺路线，解决纳米器件和系统结构的可制造性问题。整合本重大研究计划中自组装、纳尺度加工新原理和微纳复合制造中原创性方法，充分利用成熟的微电子工业集成制造技术的特点，实现从纳米结构集成到技术集成和功能集成，形成从纳米材料向纳米器件和系统的突破。通过该集成项目的研究，研发可应用于物联网的高灵敏、低功耗气体和生物等系列传感器（如环境监测、反恐）。

（4）基于电子动态调控的超快激光微纳制造新方法探索

通过优化脉宽短于电子弛豫时间的超快激光脉冲的时空分布，调控被加工材料的电子密度、温度、能级分布、自旋等电子状态及相应瞬时局部材料特性，从而实现全新的高质量、高精度、高效率制造方法，并应用于制造航空航天、信息领域的关键器件/结构。通过集成项目研究，检测并揭示材料加工中时空整形飞秒激光脉冲电子动态调控的机制，优化超快脉冲序列的关键参数，实现高效率、高品质加工，应用于制造国家重大工程/信息等领域关键结构/器件。