清华新闻网今天发布消息，清华工物系在新型加速器光源“稳态微聚束”研究中取得重大进展。2月25日，清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）以及德国联邦物理技术研究院（PTB）的合作团队在《自然》（Nature）上发表了题为“稳态微聚束原理的实验演示”（Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching）的研究论文，报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”（Steady-state microbunching，SSMB）的首个原理验证实验。

　　《自然》评阅人对该研究高度评价，相关评论文章写道：“该实验展示了如何结合现有两类主要加速器光源——同步辐射光源及自由电子激光——的特性。SSMB光源未来有望应用于EUV光刻和角分辨光电子能谱学等领域。”该论文一经刊发，立即引起国内外学术界及产业界的高度关注。

　　主持稳态微聚束原理实验的清华大学研究组团队负责人唐传祥教授是山东人。唐传祥1969年出生于山东省沂源县，并在沂源县第一中学读完高中，于1987年9月考入清华大学现代应用物理系；1992年9月，考入清华大学工程物理系硕博连读；1996年3月获得工学博士学位后，留校工作。1996年7月～1998年6月期间，作为访问学者到德国DESY工作2年。在DESY工作期间，主要进行超导加速结构的优化及测量研究，并与J. Sekutowicz, M.Ferrario等合作提出了Superstructure的超导加速结构。1998年6月回国后，先后任加速器研究室主任、核技术及应用研究所副所长、工程物理系副系主任、工程物理系系主任等职务。

　　2月25日下午，记者联系到唐传祥教授，他十分忙碌，简单介绍了相关情况。

图1. SSMB原理验证实验示意图（图片来源：《自然》）

图2. SSMB原理验证实验结果（图片来源：《自然》）

（图中坐者为唐传祥教授）

　　据唐传祥介绍，“SSMB光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源，这是国际社会高度关注清华大学SSMB研究的重要原因。”

　　SSMB概念由斯坦福大学教授、清华大学杰出访问教授赵午与其博士生Daniel Ratner于2010年提出。赵午持续推动SSMB的研究与国际合作。2017年，唐传祥与赵午发起该项实验，唐传祥研究组主导完成了实验的理论分析和物理设计，并开发测试实验的激光系统，与合作单位进行实验，并完成了实验数据分析与文章撰写。

　　在芯片制造的产业链中，光刻机是必不可少的精密设备，是集成电路芯片制造中最复杂和关键的工艺步骤。荷兰ASML公司是目前世界上唯一的EUV光刻机供应商，每台EUV光刻机售价超过1亿美元。目前ASML公司采用的是高能脉冲激光轰击液态锡靶，形成等离子体然后产生波长13.5纳米的EUV光源，功率约250瓦。而随着芯片工艺节点的不断缩小，预计对EUV光源功率的要求将不断提升，达到千瓦量级。

　　“光刻机需要的EUV光，要求是波长短，功率大。”唐传祥说，“基于SSMB的EUV光源有望实现大的平均功率，并具备向更短波长扩展的潜力，为大功率EUV光源的突破提供全新的解决思路。”

　　EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走，基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的“卡脖子”难题，这需要SSMB EUV光源的持续科技攻关，也需要上下游产业链的配合，才能获得真正成功。

　　目前，清华大学正积极支持和推动SSMB EUV光源在国家层面的立项工作。清华SSMB研究组已向国家发改委提交“稳态微聚束极紫外光源研究装置”的项目建议书，申报“十四五”国家重大科技基础设施。

　　清华大学工物系唐传祥教授和HZB的Jörg Feikes博士为本文通讯作者，清华大学工物系2015级博士生邓秀杰为第一作者。该研究得到了清华大学自主科研专项的支持。

　　（大众日报客户端记者 周学泽 报道）