纳米间隙电极实现DNA超高灵敏度电学检测研究

纳米间隙电极在纳米/分子器件和纳米基础研究中具有重要的应用价值。本研究提出了一种采用新的微机械加工纳米间隙电极。其原理是利用硅氧化过程中发生的体积膨胀，先采用微机械加工方法在硅基底上产生微米间隙，通过高温氧化工艺，利用Si-SiO2转变过程中的体积膨胀效应，实现间隙由微米向纳米的转变，最终形成纳米间隙电极结构。所提方法同常规微电子工艺兼容，设备/工艺简单，电极材料可任意选择，易实现阵列化且具有高的成功率。该方法优于目前其他产生纳米间隙电极的制造方法。在此电极基础上，构造一种新型DNA传感器，通过测量探针DNA同纳米金修饰的目标DNA杂交前后的I-V及AC阻抗变化，实现DNA的检测。所提出的基于纳米电极结构的电学方法更为测试简单，具有高的灵敏度，容易实现阵列化。所开发的电极制备技术和分子检测技术预计在纳米电子学，分子元件等领域也有重要的推广和应用价值。