同济大学自主研发国内首个纳米制造精准“标尺”

近日，国家市场监督管理总局新批准了3项国家一级标准物质——二维铬纳米栅格标准物质、二维硅纳米栅格标准物质、一维硅纳米光栅标准物质，均由同济大学物理科学与工程学院李同保院士、程鑫彬教授团队研制。

据介绍，这一研发成果主要应用于先进测试仪器的纳米长度与角度同步校准，为新一代信息技术、新材料、生物制造、高端装备等领域的纳米制造提供精准“标尺”。其中，二维铬纳米栅格标准物质是我国首次建立的纳米级角度国家一级标准物质。

分步沉积原子光刻技术方案。

纳米制造，测量先行。研制高精度的纳米级标准物质，是打造高准确度纳米测量传递链，提升国产纳米制造产品质量可靠性的关键。二维铬纳米栅格标准物质突破性地采用分步沉积原子光刻技术，制备难度较大，可直接溯源到自然界量子化物理常数(铬原子跃迁频率)，角度绝对准确性在0.001°量级，相当于把一个蛋糕按扇形均分成三十六万份。

二维铬纳米栅格的结构面积一般为300μm(微米)×300μm(微米)，在没有划伤或破坏的状况下，每次使用2μm×2μm，不重复使用测量区域次数可达20000次以上。可应用于晶圆级原子力显微镜、扫描电子显微镜等集成电路微纳检测设备校准;也可应用于对超精密位移传感器多种参数的光栅干涉法校准。

上个月，同济大学和德国联邦物理技术研究院关于缩短溯源链的皮米精确度纳米计量成果发表于测量领域国际著名期刊《测量科学与技术》(Measurement Science and Technology)。

国家标准物质定级证书。

这次获批的3项一级标准物质，正用于市场监管总局组织的首批国产扫描电子显微镜计量测试评价工作。这一成果在国内实现了纳米测量领域的扁平化计量，避免传统逐级量值传递方式造成的误差累积放大，能够通过在线校准将高精度计量数据直接传递到企业计量现场，为我国纳米制造产业高质量发展提供有力支撑。

https://www.cnr.cn/shanghai/kcxtd/20241011/t20241011_526935387.shtml