[发明专利]一种基于电击穿在氮化硅薄膜上精确制备纳米孔的方法

摘要

一种电击穿在氮化硅薄膜上精确制备纳米孔的方法，包括S1：测量薄膜两端的IV曲线，通过Labview程序线性拟合获得薄膜两端的电阻值；S2：通过圆柱模型的纳米孔电导率公式，薄膜两端的电导率可估算出小孔的孔径，进而实时输出；S3：对比测量小孔孔径与目标孔径的关系，决定下一步脉冲电压的强度Voutput；本发明具有成本低、系统操作简单、操作全自动、纳米孔大小可调节、尺寸控制精度高等特点，可制备2.5nm以上任意尺寸的纳米孔，尺寸精度可控制在±0.5nm以内；在下一代DNA测序仪器开发，单分子检测以及癌症等医学检测领域具有非常好的应用前景。

主权项

1.一种基于电击穿在氮化硅薄膜上精确制备纳米孔的方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：S0：将氮化硅薄膜固定在PMMA流体腔中，薄膜两端被隔开成两个独立腔室；两个腔室加入电解质溶液，Ag/AgCl电极的正负电极分别浸泡在分隔开的两个腔室之中，并分别连接至Keithley 2450源表；S1：Keithley 2450输出电压，同时测量薄膜两端的电流、测量薄膜两端的IV曲线，通过Labview程序线性拟合获得薄膜两端的电阻值R，进而计算出纳米孔的电导Gpore；S2：通过圆柱模型的纳米孔电导率公式：根据薄膜的厚度l，电解质溶液的电导率σ，S1中计算出的纳米孔电导Gpore计算出纳米孔的当前孔径d，进而作为S3输出电压Voutput的调整依据；S3:根据当前孔径d与目标孔径D的关系调整输出脉冲电压Voutput，Voutput调整的调整方式分为三种：Case1：当d≤D–2nm，脉冲电压强度为正常递增电压，Voutput＝V0+ΔV*n；n为脉冲次数，V0为初始电压，ΔV为电压增幅；Case2：当D–2nm

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