纳米电子技术是20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域。纳米技术的兴起将人们的眼光延伸到纳米尺度的微观世界，不仅使得人们能看到分子、原子，而且能够能动地操纵分子原子对其进行剪裁加工，在纳米尺度上进行信息写入、读出，功能可达到惊人的程度，一个具体的例子是利用纳米技术，可在针尖大小的面积上刻写《红楼梦》全书的内容。

1.纳米加工

纳米（nm）是一个长度单位，1nm=10^-9m。纳米级精度的加工和纳米级表层的加工，即原子和分子的去除、搬迁和重组，是纳米技术主要内容之一。纳米加工的实质就是要切断原子间的结合，实现原子或分子的去除，切断原子间结合所需要的能量，必然要求超过该物质的原子间结合能。

2.纳米加工技术的分类

按加工方式，纳米级加工可分为切削加工、磨料加工（分为固结磨料和游离磨料）、特种加工和复合加工四类。纳米级加工还可分为传统加工、非传统加工和复合加工。传统加工是指刀具切削加工、固有磨料和游离磨料加工；非传统加工是指利用各种能量对材料进行加工和处理；复合加工是采用多种加工方法的复合作用。纳米级加工技术也可以分为机械加工、化学腐蚀、能量束加工、复合加工、隧道扫描显微技术加工等多种方法。机械加工方法有单晶金刚石刀具的超精密切削，金刚石砂轮和CBN砂轮的超精密磨削和镜面磨削，砂带抛光等固定磨料工具的加工，研磨、抛光等自由磨料的加工等，能束加工可以对被加工对象进行去除，添加和表面改性等工艺，例如，用激光进行切割、钻孔和表面硬化改性处理。用电子束进行光刻、焊接、微米级和纳米级钻孔、切削加工，离子和等离子体刻蚀等。属于能量束的加工方法还包括电火花加工、电化学加工、电解射流加工、分子束外延等。

3.纳米加工对机床的要求

纳米加工要求机床具有高精度、高刚度和高稳定性。

（1）高精度 要求机床有高精度进给系统，实现无爬行的纳米级进给；有回转运动时，需要保证有纳米级回转精度。

（2）高刚度 要求机床有足够高的刚度，保证工件和工具之间相对位置不受外力作用而改变。

（3）高稳定性 要求设备在使用过程中应能长时间保持高精度，抗干扰、抗振动、高耐磨性。(www.daowen.com)

4.原子操纵加工技术

原子操纵加工技术或分子操纵技术，是一种纳米级微细加工技术，是一种从物质的微观入手并以此为基础构造微结构、制作微机械的方法。

扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（ATM）最初是用来检测试样表面的纳米级形貌，在实际应用中发现，这些扫描探针显微镜不仅可以观察物质表面的原子结构，甚至可以操纵单个原子和分子。

目前，利用STM已经实现了操纵试样表面的单个原子和分子、移动搬迁原子（分子）、从试样表面提取去除原子（分子）、将原子（分子）添加放置到试样表面。图10-13所示为STM搬移原子所形成的图形。

图10-13 STM搬移原子所形成的图形

a）搬迁Xe原子写成IBM字 b）搬迁吸附在Cu表面的Fe原子形成量子围栅

总之，STM的出现为人类认识和改造微观世界提供了一个极其重要的新型工具。随着理论和实验技术的日益完善，它必将在单原子操纵和纳米技术等诸多研究领域中得到越来越广泛的应用。