机械工程学院 √硕导 √博导
主要研究方向
1、超精密表面加工机理研究
(1) 新一代硅通孔三维互连技术为半导体芯片工艺突破5纳米线宽物理极限的限制提供了全新的途径。多针对大规模集成电路中硅通孔三维互连技术对异质材料表面超精密表面的需求,开展多晶硅、单晶硅、非晶硅等异质材料的亚纳米级可控去除机理研究。
(2) 氟化钙晶体基于其高透光率和高抗激光损伤阈值等优异的光学性能,已成为目前极紫外光刻物镜系统中不可替代的透镜材料。针对IC关键制造装备——极紫外光刻系统对核心零部件物镜系统对表面精度和质量的苛刻要求,开展氟化钙物镜材料的各向异性去除机理研究。
2、航空发动机叶片高温材料—镍基单晶合金各向异性疲劳磨损机理的跨尺度研究
作为航空发动机的核心零部件之一,涡轮叶片的服役损伤直接影响发动机的可靠性,其中疲劳磨损是叶片失效的主要原因之一。具有单晶结构的镍基高温合金叶片材料尽管排除了多晶材料晶间易断裂的问题,但却由于其复杂的多元素组合和晶相结构,使其细观组织和服役性能在原子尺度、微米量级乃至近毫米尺度呈现出显著的各向异性。因此,镍基单晶合金的跨尺度各向异性疲劳磨损机理是亟待解决的关键科学问题。
3、二维材料微纳结构制造
半导体芯片的特征线宽以摩尔定律持续减小,现硅基 IC 技术已趋近其物理极限,因此寻找硅的替代材料并发展新的柔性纳米电子器件成为当前科学界和半导体产业界面临的当务之急。以石墨烯、二硫化钼等为代表的二维(2D)材料已在柔性屏幕、传感器和微纳电子等方面体现出巨大的应用前景。扫描探针加工技术由于精度高、成本低、加工过程无化学污染、可实时在线原位精准测量等特点受到学术界和产业界越来越多的关注。因此,针对扫描探针技术在纳米结构和纳米器件的制造中具有广阔的应用前景,开展基于扫描探针技术的二维材料纳米加工机理及应用研究。