要制备纳米电子器件及实现其集成电路，有两种可能的方式。一种是将现有的电子器件、集成电路进一步向微型化延伸，研究开发更小线宽的加工技术来加工尺寸更小的电子器件，即所谓的"由上到下"的方式。另一种方式是利用先进的纳米技术与纳米结构的量子效应直接构成全新的量子器件和量子结构体系，即所谓的"由下到上"的方式。

纳米电子器件"由上到下"的制备方式主要是指光学光刻、电子束光刻和离子束光刻等技术。

"由下到上"的制备方法则包括金属有机化学汽相沉积、分子束外延、原子层外延、化学束外延等外延技术、扫描探针显微镜技术、分子自组装合成技术以及特种超微细加工技术等。

光刻技术

光学光刻、电子束光刻与离子束光刻技术统称三束光刻技术，是通过掩模、曝光等工艺将设

计的器件图形结构转移到半导体基片上的加工技术。目前， 随着光刻技术线宽的不断减小，光学光刻、电子束光刻与离子束光刻技术已在纳米器件、纳米集成电路、纳米混合电路等加工领域表现出了很好的应用前景，并开始在一些纳米电子器件加工方面取得了应用。

光学光刻技术

光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件结构图形"刻"在涂有光刻胶硅片上的技术。它是现在产业半导体加工的主流技术。在这种技术中，通常甲基丙烯酸酯聚合物被用作抗蚀涂层，甲基异丁酮和异丙醇合剂被用作显像剂。

目前国际微电子领域最引人关注的热点是新一代光刻技术。限制光刻所能获得的最小线宽与光刻系统的分辨率直接相关，而减小光源的波长是提高光刻分辨率的最有效途径。现在，商品化光刻机的光源波长已经从过去的汞灯光源紫外光波段进入到深紫外波段，除此之外，利用光的干涉特性以及电磁理论结合光刻实际对曝光成像的深入分析，采用各种波前技术优化工艺参数也是提高光刻分辨率的重要手段。

电子束光刻技术

电子束光刻是采用高能电子束对光刻胶进行曝光而获得结构图形的光刻技术。

最近，美国朗讯公司开发的角度限制散射投影电子束光刻技术令人瞩目，该技术如同光学光刻那样对掩模图形进行缩小投影，并采用特殊滤波技术去除掩模吸收体产生的散射电子，从而在保证分辨率条件下提高产出效率。应该指出，无论未来光刻采用何种技术，都将是集成电路研究与生产不可缺少的基础设施。

离子束光刻

离子束光刻是采用液态原子或气态原子电离后形成的离子通过电磁场加速及电磁透镜的聚焦或准直后对光刻胶进行曝光的光刻技术。其原理与电子束光刻类似，但德布罗意波长更短，且具有无邻近效应小、曝光场大等优点。离子束光刻主要包括聚焦离子束光刻、离子投影光刻等。外延技术

金属有机化学汽相淀积、分子束外延、原子层外延与化学束外延技术统称外延技术，是在基体上生长纳米薄膜的一种纳米制造技术，可用于纳米集成电路用硅基半导体材料、纳米半导体结构: 器件的加工与制备。

束流强度比例喷射到加热的衬底表面，最终与表面相互作用进行单晶薄膜的外延生长。各喷射炉前的挡板用来改变外延膜的组分和掺杂。根据设定的程序开关挡板、改变炉温和控制生长时间，则可生长出不同厚度的化合物或不同组分比的三元、四元固溶体以及它们的异质结，从而制备出各种超薄微结构材料。