基于超精密定位的固态纳米孔制备研究

发布时间：2021-05-27 14:34

　　近几年,纳米孔传感器在基因测序领域的应用取得了重大进步,特别是固态纳米孔在材料选择、稳定性、易集成等方面优势,成为近些年纳米孔测序技术的主流发展方向。虽然目前在单个纳米孔制备领域已经较为成熟,但对于满足基因测序商业化应用的纳米孔阵列制备还存在不少挑战。针对目前固态纳米孔阵列的制备问题,本文基于电介质击穿法,通过限制施加在绝缘薄膜上的电场作用范围,来进行固态纳米孔的定位制备,提供了一种用来实现纳米孔阵列制备的新思路。本文构想出了通过缩小电解质溶液与制孔薄膜的接触面积,来实现电场作用范围的控制,进而限制了纳米孔的制备位置。根据理论分析设计出了研究方案,并根据实验的需求搭建了一套可以进行纳米级定位操纵以及纳米孔自动制备的实验平台。最后,实现了在氮化硅薄膜上的微米级区域内纳米孔的定位制备,并且利用本方法制备的纳米孔研制出了二硫化钨纳米孔制备芯片。 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米孔测序技术的发展
        1.2.1 生物纳米孔
        1.2.2 固态纳米孔
    1.3 固态纳米孔制备技术
        1.3.1 聚焦离子束/电子束雕刻法
        1.3.2 湿法刻蚀法
        1.3.3 电介质击穿法
    1.4 研究意义及内容
第2章 用于固态纳米孔制备的操纵平台搭建
    2.1 研究方案及实验平台
        2.1.1 方案设计
        2.1.2 实验平台结构介绍
        2.1.3 微米级定位操纵
        2.1.4 纳米级定位操纵
    2.2 设备选型
        2.2.1 显示模块
        2.2.2 位移模块
        2.2.3 纳米孔制备模块
    2.3 平台搭建及调试
    2.4 本章小结
第3章 固态纳米孔制备软件设计
    3.1 软件需求分析
    3.2 软件开发环境
        3.2.1 LabVIEW介绍
        3.2.2 SCPI命令体系
        3.2.3 Keithley2450简介
    3.3 软件设计
        3.3.1 软件总体方案
        3.3.2 电信号输出模块
        3.3.3 数据显示模块
        3.3.4 数据存储模块
    3.4 软件校验
    3.5 本章小结
第4章 纳米孔的定位制备及WS2芯片的研制
    4.1 实验材料
    4.2 实验过程
        4.2.1 芯片装配和电解质溶液添加
        4.2.2 pipette定位调节
        4.2.3 控制弯液面的形成
        4.2.4 纳米孔制备
    4.3 WS_2薄膜的生长和转移
        4.3.1 WS_2薄膜生长方法及原理
        4.3.2 实验设备及过程
        4.3.3 实验结果及表征
        4.3.4 转移过程
        4.3.5 转移结果表征
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3207752