极紫外和X射线技术是物质结构精密观测、半导体芯片制造和高能物理诊断中的重要手段。团队在大尺寸高效率极紫外与X射线薄膜器件领域开展了二十年创新研究,主要成果:
1.建立了XUV薄膜器件界面缺陷的解耦精确表征方法,揭示了原子不均匀结晶、扩散混合和化合反应等缺陷的形成规律,阐明了界面缺陷对膜层间折射率差异的影响,获得了其与反射率的构效关系
2发展了原子级阻隔层、氩氮混合反应溅射等XUV薄膜器件界面缺陷调控技术,解决了膜层不均匀结晶、扩散混合和化合反应有效抑制的难题,显著提升了XUV薄膜器件的反射率
3发展了倾斜粒子调控和膜厚精确控制等大尺寸XUV薄膜生长技术,针对正入射和掠入射不同反射元件研制了大口径镀膜设备,突破了大尺寸纳米薄膜生长中界面结构和膜层厚度的控制难题,实现了最大半米长度高反射率多层膜的制备,膜厚控制误差达到几十皮米量级
基于上述技术研制的极紫外和X射线多层膜反射镜成功应用在国内外同步辐射光源、中物院强场物理诊断等大科学装置和仪器中,实现了高性能极紫外与X射线多层膜的国产化替代。相关成果获授权发明专利十余项,发表SCI论文70余篇,获2021年中国仪表学会技术发明奖一等奖
(1)团队是国内唯一能研制覆盖波长从50nm至约***的极紫外与X射线全波段实用化多层膜反射镜的单位,部分波段反射率性能达到国际先进或领先水平;(2)团队能完成最大口径300mm或1米长反射镜的高均匀性多层膜镀制,膜厚控制精度最高达到几十皮米量级,达到国际先进水平;(3)长期服务于极紫外与X射线波段光刻机、光谱诊断、显微成像、同步辐射大科学装置、天文观测等各种应用。
王占山教授,同济大学先进技术研究院院长,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,国际光学与光子学学会会士(SPIE Fellow),国家基金委创新研究群体负责人。曾获国家技术发明奖二等奖(排名第一),教育部技术发明奖一等奖等。主要研究领域包括极紫外与X射线薄膜器件、高损伤阈值激光薄膜器件、精密光学成像系统等。
评价单位:“科创中国”纳米技术专业科技服务团 (上海市纳米科技与产业发展促进中心)
评价时间:2023-11-14
综合评价
该成果研制的极紫外和X射线多层膜反射镜成功应用在国内外同步辐射光源等行业,对传统镀膜技术行业有一定的引领性作用,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目标市场处于成长市场,该产品因具有较高的技术含量和唯一性,在产品竞争时具有一定优势。
另外,因在产品产量的稳定性方面论证不足,成本控制论证不足,要特别预防环保、健康与安全风险,并需要进一步明确原料、产品以及降解产物的生物毒性。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,拓展应用领域,加大产业链开发力度。
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