[发明专利]用于碱基序列检测的单层石墨烯纳米孔结构及其制备方法

摘要

本发明提供一种用于碱基序列检测的单层石墨烯纳米孔结构及其制备方法，将石墨烯微片转移到用半导体层支撑的氧化硅绝缘层表面，通过在石墨烯微片两端面的上表面制作金属微电极。再制作绝缘层将石墨烯微片和金属微电极表面覆盖，形成夹心结构。最后，通过释放半导体层和制作纳米孔实现氧化硅绝缘层、石墨烯微片和绝缘层间的贯穿。当待测碱基穿过纳米孔时，通过识别检测到的碱基电信号，实现碱基序列的识别。本发明工艺简单、成本低且结构体积小，与CMOS工艺的兼容使其有较好的扩展性，在生物医疗领域有着较广的使用前景。

主权项

一种用于碱基序列检测的单层石墨烯纳米孔结构，其特征在于，该结构包括从下至上依次连接的掩膜衬底（1）、半导体层（2）、氧化硅绝缘层（3）、电极层（4）和绝缘层（5），所述掩膜衬底（1）中部设置有释放窗口（11），所述半导体层（2）中设置有位于释放窗口（11）上方并与之连通的刻蚀槽（21），所述氧化硅绝缘层（3）中设置有位于刻蚀槽（21）上方并与之连通的氧化硅纳米盲孔（31）和位于所述氧化硅纳米盲孔（31）中央上方的氧化硅纳米孔（32），所述电极层（4）包括石墨烯微片（41）和位于所述石墨烯微片（41）两端并与之电连接的金属微电极（42），所述石墨烯微片（41）上设置有位于氧化硅纳米孔（32）上方并与之连通的石墨烯纳米孔（43），所述绝缘层（5）上设置有对称分布于金属微电极（42）外端边缘上方的两个外接窗口（51），所述外接窗口（51）用于与外界电相连，绝缘层（5）上还设置有位于中心的刻蚀窗口（52）和位于所述刻蚀窗口（52）中心的绝缘层纳米孔（53），所述绝缘层纳米孔（53）位于石墨烯纳米孔（43）上方并与之连通。