20年攻关、精度达0.001纳米！同济这一成果，获国家科技奖！

景点排名 2026年07月20日 11:10 6 aa

在近期召开的国家科学技术奖励大会上，同济大学物理科学与工程学院程鑫彬教授领衔完成的项目“量子化光晶格常数的纳米计量关键技术及集成电路应用”荣获国家科学技术进步奖一等奖。

该项目由同济大学、上海御微半导体技术有限公司、中国计量科学研究院、桂林电子科技大学、上海市计量测试技术研究院有限公司合作完成。历经二十余年攻关，项目团队制造出一系列纳米级长度和角度国家一级标准物质，为集成电路等纳米制造领域提供了用于仪器校准与标定的“精准标尺”。

这是什么概念？他们又是如何做到的？

计量是测量的科学及应用。只有测得出，才能造得出；只有测得准，才能造得精。纳米计量是实现纳米制造准确性的前提和保障。

一把精准的量子化纳米标尺，其刻度归根结底由原子构成。原子在固定位置，只有排列得越整齐，刻度才越精准，纳米标尺就越准确。可是，如何让亿万个原子准确均匀一致地排列到量子化常数的固定位置上呢？

聚焦于此，项目团队创新采用了“量子化光晶格”技术。随后，经激光横向冷却而“安静”下来的铬“冷原子”穿过光晶格，被光场逐一引导、落位到格点之上，在基底上生长出一排排整齐的刻线。

基于上述原理，项目团队创建了量子化光晶格物化为直接溯源光栅标准（纳米标尺）的超稳制造技术和装置，系列光栅获批5项国家一级标准物质。纳米长度标准物质的三年长期稳定性、样品间一致性均达到皮米量级（千分之一纳米）水平，还首次建立了我国纳米尺度下的角度标准物质。精准的“纳米标尺”可为集成电路等先进纳米制造的校准与标定提供有力支撑。

研制出满足集成电路纳米计量需求的我国首个纳米尺度下正交角度标准物质

此外，传统纳米计量为纳米制造产业提供校准和标定，需要多级的量值传递，好比一场“接力赛”，每“接力”一次，累积误差就会增加。

对此，项目团队创新了直接溯源至量子化光晶格常数的系列纳米计量仪器，研发了环境鲁棒的现场校准装置，支撑“我国首批高端仪器装备计量测评装置研制成功”。同时，项目团队还发明了晶圆级标准片制造和定值的嵌入式溯源技术，研制了系列晶圆级标准片，其中三类获批国家二级标准物质，为国产集成电路计量检测设备自主研发提供了纳米计量保障，2025年也入选工信部第一批先进适用技术名单。

团队成功研制晶圆级标准片并获批多项国家二级标准物质

2024年1月，经国家市场监督管理总局批准，以同济大学为主体的“国家集成电路微纳检测设备产业计量测试中心（上海）”正式启动筹建，成为全国集成电路领域首批获批筹建的国家级产业计量测试中心之一；研究团队也获评首批“国家级计量创新团队”。

长年奋战在纳米计量科研攻坚一线，潜心研究、深耕不辍……伴随着国际计量学界“计量单位量子化”与“量值传递扁平化”的发展趋势，项目组基于量子化光晶格常数为纳米制造铸造的“精准标尺”，作为支撑先进纳米制造的质量基础和共性关键技术之一，正不断迸发蓬勃生机，有力支撑着纳米制造产业高质量发展。这是同济团队二十多年默默耕耘的生动写照，也是同济人“同舟共济”精神内核的再次生动诠释。