纳米孔传感用独立式二硫化钼膜的大规模合成

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2024-05-23 11:07:34

纳米孔传感用独立式二硫化钼膜的大规模合成

二维（2D）材料由于其极低的厚度，是具有最佳检测灵敏度和分辨率的纳米孔的理想材料。在2D材料中，二硫化钼（MoS₂）是一种比石墨烯更合适的纳米孔材料，然而，由于缺乏高质量独立膜的可扩展制造方法，使用2D纳米孔进行大规模实验仍然具有挑战性。近日，来自美国东北大学物理系的Meni Wanunu和Mohammad Amin Alibakhshi等人提出了在4英寸晶圆衬底上的预钻孔纳米孔上以75%的产率直接定向、放大合成MoS₂独立膜。

本文要点：

1) 该研究采用了一种独特的化学气相沉积（CVD）方法将硫和二氧化钼蒸汽引入亚100nm纳米孔的两侧，从而形成了密封孔的独立膜，纳米孔边缘附近的成核和生长之后，用MoS₂进行纳米孔装饰，直到达到临界薄片曲率半径，之后则形成完全跨越的独立膜；

2) 此外，阻断试剂通过孔的流动会抑制纳米孔周围的MoS₂成核，从而促进大晶体单层MoS₂膜的形成，原位生长的膜、以及膜润湿性和使用介电击穿的纳米孔形成使得在1MHz带宽下能够成功记录dsDNA易位事件。