固態(tài)納米孔及納米間隙電極的制備.pdf

1、本論文主要研究固態(tài)納米孔的制備,固態(tài)納米孔是第三代基因測序中最具潛力的技術(shù)之一。固態(tài)納米孔也是石墨烯納米孔不可或缺的基底。制備固態(tài)納米孔的材料為Si3N4,采用FIB刻蝕的方法制備納米孔。針對信號檢測方法的需要,還探索了制備納米孔橫向電極的方法。本文主要研究的內(nèi)容分以下幾個部分:
　　 1.制備固態(tài)納米孔懸空膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計根據(jù)對文獻的分析及微機械加工(Micro Mechanical Machining,MEMS)工藝的了解,選用

2、不同的微加工的工藝制備懸空膜結(jié)構(gòu)。主要工作內(nèi)容包括單槽和帶金屬線雙槽的懸空膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計,以及各層膜沉積或濺射工藝的方案選擇；掩模板的設(shè)計；各種腐蝕或刻蝕工藝的方案選擇。最后獲得了單槽懸空膜結(jié)構(gòu),帶金屬線雙槽懸空膜結(jié)構(gòu)。
　　 2.基于FIB的固態(tài)納米孔制備通過一系列的聚焦離子束(FIB)刻蝕懸空膜的實驗,對結(jié)果分析后得到膜的厚度與孔徑的關(guān)系以及FIB作用時間與孔徑的關(guān)系。最后總結(jié)得到以下幾個結(jié)論:
　　 1)對于任何厚度

3、的膜,納米孔的變化與FIB作用時間變化相一致。也就是隨作用時間的增大,孔徑增大,隨作用時間的減小,孔徑減小。
　　 2)對于任何厚度的膜,隨著作用時間的增加,孔徑增加的速度都逐漸減小,使得孔徑最后趨于一個穩(wěn)定的值Dmax。
　　 3)對于任何厚度的膜,都存在一個最小穿孔時間Tmin。
　　 4)膜越厚,對應(yīng)的Tmin、Dmin、Tmax、Dmax越大,反之亦然。
　　 3.納米間隙電極的制備利用電化學沉積