从冰层沉积开始到吹除废料结束，加工全程不涉及化学溶剂。
研发“冰刻系统2.0”
据介绍，2012年，仇旻回国任教后不久，就开启了“冰刻”研究计划。2018年，他和团队完成了国内首台“冰刻”系统的研发。加入西湖大学后，仇旻带领科研团队继续研发功能更加强大的“冰刻系统2.0”。
赵鼎告诉科技日报记者，在最新刊发的一系列学术论文中，研究团队报告了水冰加工特性研究，包括刻冰深度与电子强度、电压的关系以及精细线条和图案的加工等。另外还报告了冰刻技术的拓展，以及对冰刻工艺的优化和提升。
“冰刻系统2.0”已在实验中雏形初现，中间圆型的“中转舱”是实现一站式的关键，样品每完成一个步骤，都将被送回到这里，再由机械臂将其送入下个步骤的“操作间”。
总的来说，研究团队从多个维度入手，不断提升冰刻技术，并取得一系列重要进展。
一方面，该研究团队掌握了如何在冰刻中精准定位。
他们发现，当加工多层式三维立体结构时，可以先使用低强度的电子束，精确定位后再加大强度，正式开始“镂空”作业。与使用光刻胶不同，这种方式不必额外引入复杂昂贵的对准装置，就能够轻易实现几十纳米的加工定位精度。
另一方面，实验室成员还找到了控制刻冰力度的方法。
实验显示，冰胶去除厚度与电子作用强度呈线性关系。也就是说，“刻刀”在冰上凿刻时，下刀的力越大，刻出的槽就越深，并且下刀的力度和槽的深度能直接按比例推算。相比之下，使用光刻胶，电子与胶厚之间的关系要复杂得多。
在图A所示的单模光纤端面上，加工同心圆结构及图BCD所示的结构。其中B图单个结构宽度200纳米，C图单个领结型结构中心间隔30纳米，D图单个圆环外径660纳米、宽度110纳米。
硬件设施初具雏形
“‘冰刻1.0’系统的仪器体积较小、功能单一，适用于简单微纳结构的制作……当前‘冰刻2.0’的研发才刚刚开始，但系统的硬件设施已初具雏形。” 赵鼎告诉科技日报记者。
“我们目前可以将只有一个原子层厚度的二维材料‘冰刻’成任意形状，通过人工构造的方式使材料产生奇特的性质。”仇旻实验室博士研究生姚光南说。
仇旻和团队成员在调试“冰刻系统2.0”。
赵鼎告诉记者，对于“冰刻2.0”系统，该团队的目标是实现“原料进，成品出”的一站式微纳加工。具体到技术性能，包括系统更加模块化、加工对象兼容标准晶圆片、工作温度更低以便于探索更多的“冰”材料、集成光电学测量功能等。
记者了解到，从全球范围来看，冰刻技术的研发仍处于起步阶段。这样的技术，将来有哪些用场？
在仇旻看来，从本质上讲，“冰刻”仍属于电子束光刻。但它作为一种绿色且“温和”的加工手段，尤其适用于非平面衬底或者易损柔性材料，甚至生物材料。
