具有增强机械鲁棒性的埋藏纳米孔膜，用于高分辨率单分子传感

《Nano Letters》：Buried Nanopore Membranes with Enhanced Mechanical Robustness for High-Resolution Single-Molecule Sensing

提出埋藏式纳米孔结构，通过硅基底双面时间控制各向异性湿法刻蚀实现，具有更优机械强度（提升一个数量级）和离子约束效应，使22bp DNA可测，显著提高高分辨率单分子传感器的可靠性和量产率。

　　

超薄膜的机械脆弱性限制了固态纳米孔在高分辨率单分子传感中的广泛应用。在这里，我们提出了一种埋藏式纳米孔结构：通过时间控制的双面各向异性湿法蚀刻工艺，将氮化硅（SiN_x）膜嵌入硅基底中。这种埋藏式结构使得纳米孔的横向尺寸可达到亚微米级别，并且相比传统的晶圆表面纳米孔，在抗冲击性能上提升了至少一个数量级。电导测量结果显示纳米孔的有效厚度减小，表明离子限制效应和空间分辨率得到了提升。我们通过测量长度仅为22个碱基对的双链DNA来验证这些埋藏式纳米孔的传感能力，从而证实了它们在无标记分子分析中的高信号分辨率。所提出的制造方法增强了纳米孔的机械耐用性、测量分辨率和器件产率，为开发高性能、高分辨率的纳米孔生物传感器提供了可行的技术方案。