奈米科學和技術所涉及的是具有尺寸在1-100奈米範圍的結構的製備和表徵。在這個領域的研究舉世矚目。無論是從基礎研究（探索基於非經典效應的新物理現象）的觀念出發，還是從應用（受因結構減少空間維度而帶來的優點以及因應半導體器件特徵尺寸持續減小而需要這兩個方面的因素驅使）的角度來看，奈米結構都是令人極其感興趣的。
1. 奈米結構的製備
有兩種製備奈米結構的基本方法：build-up和 build-down。所謂build-up方法就是將已預製好的奈米部件（奈米團簇、奈米線以及奈米管）組裝起來；而build-down 方法就是將奈米結構直接地澱積在襯底上。
前一種方法包含有三個基本步驟：1）奈米部件的製備；2）奈米部件的整理和篩選；3）奈米部件組裝成器件（這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的澱積等等）；「build-down」方法提供了傑出的材料純度控制，而且它的製造機理與現代工業裝置相匹配，換句話說，它是利用廣泛已知的各種外延技術如分子束外延(mbe)、化學氣相澱積（movcd）等來進行器件製造的傳統方法。「build-down」方法的缺點是較高的成本。
很清楚奈米科學的首次浪潮發生在過去的十年中。在這段時期，研究者已經證明了奈米結構的許多嶄新的性質。學者們更進一步徵明可以用「build-down」或者「build-up」 方法來進行奈米結構製造。
這些成果向我們展示，如果奈米結構能夠大量且廉價地被製造出來，我們必將收穫更多的成果。
2. 奈米結構尺寸、成份、位序以及密度的控制
為了充分發揮量子點的優勢之處，我們必須能夠控制量子點的位置、大小、成份已及密度。其中乙個可行的方法是將量子點生長在已經預刻有圖形的襯底上。由於量子點的橫向尺寸要處在10-20奈米範圍（或者更小才能避免高激發態子能級效應，如對於gan材料量子點的橫向尺寸要小於8奈米）才能實現室溫工作的光電子器件，在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項挑戰性的技術難題。
對於單電子電晶體來說，如果它們能在室溫下工作，則要求量子點的直徑要小至1-5奈米的範圍。這些微小尺度要求已超過了傳統光刻所能達到的精度極限。有幾項技術可望用於如此的襯底圖形製作。
⑴ 電子束光刻通常可以用來製作特徵尺度小至50奈米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來最小化電子散射問題，那特徵尺寸小至2奈米的圖形可以製作出來。
⑵ 聚焦離子束光刻是一種機制上類似於電子束光刻的技術。
⑶ 掃瞄微探針術可以用來劃刻或者氧化襯底表面，甚至可以用來操縱單個原子和分子。最常用的方法是基於材料在探針作用下引入的高度局域化增強的氧化機制的。
⑷ 多孔膜作為澱積掩版的技術。多孔膜能用多種光刻術再加腐蝕來製備，它也可以用簡單的陽極氧化方法來製備。
⑸ 倍塞（diblock）共聚物圖形製作術是一種基於不同聚合物的混合物能夠產生可控及可重複的相分離機制的技術。
⑹ 與倍塞共聚物圖形製作術緊密相關的一項技術是奈米球珠光刻術。此項技術的基本思路是將在旋轉塗敷的球珠膜中形成的圖形轉移到襯底上。
⑺ 將圖形從母體版轉移到襯底上的其他光刻技術。幾種所謂「軟光刻「方法， 比如複製鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開發。
3. 奈米製造所面對的困難和挑戰
隨著器件持續微型化的趨勢的發展，普通光刻技術的精度將很快達到它的由光的衍射定律以及材料物理性質所確定的基本物理極限。通過採用深紫外光和相移版，以及修正光學近鄰干擾效應等措施，特徵尺寸小至80 nm的圖形已能用普通光刻技術製備出。然而不大可能用普通光刻技術再進一步顯著縮小尺寸。
採用x光和euv 的光刻技術仍在研發之中，可是發展這些技術遇到在光刻膠以及模版製備上的諸多困難。目前來看，雖然也有一些具挑戰性的問題需要解決，特別是需要克服電子束散射以及相關聯的近鄰干擾效應問題，但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術。掃瞄微探針技術提供了能分辨單個原子或分子的無可匹敵的精度，可是此項技術卻有固有的慢速度，目前還不清楚通過給它加裝陣列懸臂梁能否使它達到可以接受的刻寫速度對乙個理想的奈米刻寫技術而言，它的執行和維修成本應該低，它應具備可靠地製備尺寸小但密度高的奈米結構的能力，還應有在非平面上刻製圖形的能力以及製備三維結構的功能。
此外，它也應能夠做高速並行操作，而且引入的缺陷密度要低。然而時至今日，仍然沒有任何一項能製作亞100 nm圖形的單項技術能同時滿足上述所有條件。現在還難說是否上述技術中的一種或者它們的某種組合會取代傳統的光刻技術。
究竟是現有刻寫技術的組合還是一種全新的技術會成為最終的奈米刻寫技術還有待於觀察。
4. 展望
目前，已有不少奈米尺度圖形刻製技術，它們僅有的短處要麼是刻寫速度慢要麼是刻寫複雜圖形的能力有限。這些技術可以用來製造簡單的奈米原型器件，這將能使我們研究這些器件的性質以及**優化器件結構以便進一步地改善它們的效能。必須發展新的表徵技術，這不單是為了器件表徵，也是為了能使我們擁有乙個對器件製造過程中的必要工藝如版對準的能進行監控的手段。
隨著器件尺度的持續縮小，對製造技術的要求會更苛刻，理所當然地對評判方法的要求也變得更嚴格。隨著光學有源區尺寸的縮小，嶄新的光學現象很有可能被發現，這可能導致發明新的光電子器件。然而，不象電子工業發展那樣需要尋找mos電晶體的替代品，光電子工業並沒有如此的立時尖銳問題需要迫切解決。
奈米探測器和奈米感測器是乙個全新的領域，目前還難以**它的進一步發展趨勢。然而，基於對嶄新診斷技術的預期需要，我們有理由相信這將是乙個快速發展的領域。總括起來，在所有三個主要領域裡應用奈米結構所要求的共同點是對奈米結構的尺寸、材料純度、位序以及成份的精確控制。
一旦這個問題能夠解決，就會有大量的嶄新器件誕生和被研究。
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簡析物流管理技術的發展和前景展望
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