硅薄膜上用于平行单分子探测纳米孔阵列的制备

固态的纳米孔阵列在生物分子迁移及探测等方面具有很好的应用。但是亚10nm的纳米孔阵列的制备一直是一个很大的挑战。以往的制备主要利用聚焦离子束或聚焦电子束实现单孔的制备，然后再逐一的制备，实现纳米孔阵列加工，效率非常的低。

最近，瑞典皇家工程学院的Schmidt等，利用电子束曝光与普通的湿法刻蚀及电化学刻蚀相结合的方法，在SOI衬底的Si 薄膜上实现了亚10nm纳米孔阵列的制备，纳米孔最小直径为7nm。该工艺的关键点在于两步刻蚀：首先用普通的湿法刻蚀工艺实现倒金字结构，然后采用电化学刻蚀工艺实现纳米孔制备，纳米孔的直径大小可以通过控制刻蚀时间来实现。相关结果发表在近期Nanotechnology 26 (2015) 314001上。

图1：隔膜结构的加工及正面图形化过程示意图。

图2：双电池腐蚀结构示意图。

图3：孔径随着电化学刻蚀时间的变化及纳米孔形成示意图。

图4：10×10纳米孔阵列及孔径的统计分布，平均孔径为11nm，最小值为7nm。