超燃！8篇Nature正刊，台式无掩膜直写光刻，微纳加工天花板
发布日期：2026-03-06
在微纳加工技术成为前沿科研创新核心驱动力的当下，一款兼具高精度、高速度、高灵活性与高稳定性的光刻设备，是实现从材料创新到器件落地的关键支撑。小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3凭借自研突破技术，重新定义科研级光刻标准，成为斯坦福大学、复旦大学等知名团队的核心选择。该设备助力科研人员斩获 8 篇《Nature》正刊及多篇《Nature Electronics》、《Nature Materials》高水平成果，研究领域覆盖柔性电子、二维半导体、类脑芯片、具身智能、太空电子、光子学、锂电池等多个前沿方向，成为跨领域科研突破的 “桌面级微纳加工神器”，更是科研团队发表高水平顶刊论文的核心硬件支撑。
硬核技术参数，定义台式光刻新高度
小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3以极致性能参数，破解传统光刻技术的多重瓶颈，为各领域微纳加工科研创新提供坚实且可靠的硬件支撑，核心技术特点如下：
无掩膜设计，灵活高效：彻底摆脱传统光刻对掩膜板的依赖，可直接在基底上完成高精度光刻任务，支持快速迭代验证，大幅缩短研发周期，满足科研中多样化、个性化的加工需求。
紧凑设计，空间友好：采用集成化设计，机身尺寸仅 70 cm×70 cm×70 cm，无需专用实验室空间，轻松适配各类桌面环境，让前沿光刻技术走进普通实验室。
超高精度，细节制胜：最高有效直写精度可达 0.4 μm，亚微米级的加工精度确保微纳结构的精准复刻，为高密度器件集成提供核心保障。
极速加工，效率拉满：加工速度最高可达 180 mm²/min，可支持多基片自动顺序加工，兼顾高精度与高效率，加速科研进程。
多光源适配，兼容广泛：灵活选用 405 nm、365 nm 和 385 nm 单一或组合光源，适配各类商业化正胶与负胶，同时支持最大 12 英寸晶圆到微小二维材料样品的全尺寸加工，兼容硅、蓝宝石、柔性薄膜、玻璃等多种基底。
智能稳定，操作便捷：全自动控制系统搭配人性化人机交互界面，加工重现性优异，确保实验数据的可靠性与可重复性；无需专业光刻工程师，普通科研人员即可快速上手，降低技术门槛。
小型台式无掩膜直写光刻系统- MicroWriter ML3
高水平成果收割机，彰显核心加工能力
MicroWriter凭借强大的微纳加工能力，成为全球顶尖团队突破技术瓶颈的核心助力，在柔性电子、二维半导体、类脑芯片等六大前沿领域实现关键技术突破，助力产出多篇高水平成果：
1. MicroWriter在柔性电子领域的研究应用
《Nature》：High-speed and large-scale intrinsically stretchable integrated circuits
斯坦福大学鲍哲南老师团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出了大规模集成的本征可拉伸晶体管和相关器件，集成规模达每平方厘米100,000个，在100%应变条件下平均场效应迁移率超过20 cm²/Vs，5 V电压下驱动电流达2 μA/μm，首次实现具有1000多个晶体管的大规模集成电路。其高吞吐量能力，高刷新频率的盲文识别系统，以及LED显示设备，展示了本征可拉伸晶体管的多功能性和实用性，为实现高度灵活、高性能的可拉伸电子设备提供了重要的技术基础。
《Nature》： High-density soft bioelectronic fibres for multimodal sensing and stimulation
斯坦福大学鲍哲南老师团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3创造性地将二维薄膜卷成直径堪比头发丝的一维纤维传感器。并在小鼠大脑和猪肠道中均表现出优异性能：可实现长达 4 个月的连续高密度单神经元记录，同时还在直径 230 微米的柔性纤维上集成了 1280 个通道，革命性地推动了微创植入式电子设备的发展！
2. MicroWriter在二维半导体领域的研究应用
《Nature》：A RISC-V 32-bit microprocessor based on two-dimensional semiconductors
复旦大学周鹏、包文中联合团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3成功研制全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极（WUJI）”。 这款微处理器可在 5900 个二硫化钼（MoS₂）晶体管上执行标准 32 位指令，并构建了包含 25 种逻辑单元的完整标准单元库。团队创新性地将制造工艺与电路设计深度融合，材料晶圆级集成的系列难题，成功实现了 MoS₂微处理器的先驱原型，彰显了超越硅基的二维集成电路技术的潜力。
《Nature》：A full-featured 2D flash chip enabled by system integration
复旦大学周鹏、刘春森团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3解决了2D材料在粗糙CMOS基底上的集成难题，实现94.34%的高良率； 2D闪存单元具备20 ns超快操作速度与0.644pJ/bit低能耗，芯片支持32位并行、指令驱动与随机访问，满足系统级应用需求；创新性建立“2D器件-CMOS平台”的协同集成框架，成功研发出二维-硅基混合架构全功能 2D NOR 闪存芯片，为2D电子学向实际应用转化提供了可复用的技术范式。
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《Nature》：Radiation-tolerant atomic-layer-scale RF system for spaceborne communication
复旦大学周鹏、马顺利研究团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3研制的“青鸟”原子层半导体抗辐射射频通信系统，依托“复旦一号”（澜湄未来星）卫星平台，在国际上首次实现基于二维电子器件与系统的在轨验证，开辟了原子层半导体太空电子学领域，标志着人类向构建高可靠、轻量化的太空电子系统迈出关键一步。
3. MicroWriter在锂电池领域的研究应用
《Nature》：Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operation
斯坦福大学崔屹老师团队采用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3在玻璃载玻片作为光学电池的基底上高效制备出了大尺寸铜微电极，实现锂电池中孤立锂（i-Li）迁移的实时观测，揭示 i-Li 动态响应机制，修正了锂电池失效模型的认知基础，为延长锂金属电池寿命提供新方案。
4. MicroWriter在过渡金属二硫属化物（TMD）的基础物理研究应用
《Nature》：Intralayer charge-transfer moiré excitons in van der Waals superlattices
加州大学伯克利分校Steven G. Louie老师团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3在 WSe₂/WS₂异质结上精准定义源漏电极，实现无需转移步骤的顶栅晶体管制备，结合第一性原理计算发现层内电荷转移激子，其电子-空穴空间分离约5nm，颠覆了传统连续介质模型的预测。
5. MicroWriter在光子学领域研究应用
《Nature》：Titanium: sapphire-on-insulator integrated lasers and amplifiers
斯坦福大学Jelena Vuckovic老师团队首次实现绝缘体上钛蓝宝石（Ti:SaOI）片上集成激光器与宽带放大器，利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出表面粗糙度均方根值为 1.6 Å的微盘谐振腔，把传统台式钛宝石激光系统微型化到芯片级，体积上缩小了10000倍，成本降低了1000倍，更是解决了此前片上钛宝石增益弱、功率低、无调谐与放大的核心痛点。
6. MicroWriter在类脑芯片领域的研究应用
《Nature Electronics》：A biologically inspired artificial neuron with intrinsic plasticity based on monolayer molybdenum disulfide
复旦大学周鹏教授、包文中教授以及香港理工大学柴扬院士团队利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3，成功开发出一种基于单层二硫化钼（MoS₂）的仿生人工新型神经元模块，不仅能像人眼一样适应明暗变化，还能通过调节自身兴奋度来学习识别图像。
《Nature Materials》：Monolithic cell-on-memristor architecture enables wafer-scale integration of oscillatory chemoreceptors for bio-realistic gustatory chips
中科院半导体所王丽丽研究员和娄正研究员利用小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3制备出一种单片式 Cell-on-Memristor 化学感知架构，将Zn–Ag 原电池与Ta₂O₅ 阈值型忆阻器在同一像素内进行单片集成，实现了自供能、离子调制、电压振荡输出的仿生化学感受器，并成功应用于静态/动态咸味图谱构建与高精度味觉分类。在离子感知范围、能耗、尺寸及仿生神经动力学特性方面均达到了接近甚至超越生物神经元的水平。
全场景适配，成为国际公认的科研利器
小型台式无掩膜直写光刻系统MicroWriter ML3 以 “高精度、高速度、高灵活、高可靠” 的核心竞争力，实现从基础研究到器件加工的全流程需求，已成为全球科研团队的 “标配装备”，持续为微纳加工领域创新赋能。
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