研究目的
开发一种可扩展且成本低廉的技术,能够在薄绝缘膜上以纳米级精度制造固态纳米孔,并将其与更大的纳米流体和电子器件架构集成。
研究成果
TCLB技术提供了一种可扩展且低成本的固态纳米孔制造方法,能实现纳米级精度。通过增加限流电路,可以制造出更小、直径控制更精确的孔隙。该技术能够将孔隙与现有膜特征对齐的特性,有助于与其他微观和纳米级元件集成,在基因组学应用方面具有广阔前景。
研究不足
该技术需要精确控制原子力显微镜探针的位置和电压施加,以避免形成多个孔洞或不可控的孔洞生长??锥从肫骷芄沟募扇栽谘蟹⒅?。
1:实验设计与方法选择:
TCLB方法通过施加电压脉冲,利用原子力显微镜(AFM)针尖在氮化硅薄膜中引发介电击穿。
2:样品选择与数据来源:
采用不同厚度的氮化硅薄膜,其中一侧与电解液接触。
3:实验设备与材料清单:
金刚石涂层导电AFM针尖、Multimode Nanoscope III型AFM、AS 130VLR-2扫描器、Nanoscope IIIa扫描探针显微镜控制器、定制I-V转换器、Picoscope 4444示波器及主动减震系统。
4:实验步骤与操作流程:
将AFM针尖对准并与薄膜接触,施加电压脉冲引发介电击穿,并通过电流测量确认纳米孔形成。
5:数据分析方法:
通过测量I-V曲线并利用电导方程确定孔径大小。
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Multimode Nanoscope III AFM
Nanoscope III
Bruker
Used for imaging and positioning the AFM tip to induce dielectric breakdown for nanopore fabrication.
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AS 130VLR-2 scanner
AS 130VLR-2
Bruker
Scanner used to position the sample membrane under the AFM tip.
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ADG419BNZ
ADG419BNZ
Analog Devices, Inc.
Analog switch used in the active current limiting circuit to control the voltage pulse to the AFM tip.
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Picoscope 4444
4444
Pico Technologies
Oscilloscope used to record the tip voltage pulse and current, sample’s vertical position, and cantilever’s deflection.
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