比利時微電子研究中心在納米孔制造領域取得重大技術突破,其利用阿斯麥公司最先進的極紫外光刻設備,首次實現了全晶圓級納米孔的規模化制備。這項成果被阿斯麥公關負責人評價為"半導體設備在生物醫學領域的突破性跨界應用",標志著分子傳感技術向產業化邁出關鍵一步。
納米孔作為直徑僅數納米的微型通道,其尺寸約為人類發絲直徑的萬分之一。這種微觀結構在生物醫學領域展現出獨特價值:當分子穿過納米孔時,會引發流經孔道的離子電流產生特征性波動。通過分析這些電信號變化,科研人員能夠以超高靈敏度識別分子的尺寸、結構、電荷特性及相互作用模式,為病毒檢測、蛋白質分析、DNA測序等應用提供了全新解決方案。
傳統納米孔制備技術面臨三大瓶頸:單次加工面積有限、制備周期漫長、成本居高不下。這些因素嚴重制約了納米孔傳感器的商業化進程。比利時微電子研究中心的最新研究顯示,極紫外光刻技術成功突破這些限制——研究人員在300毫米完整晶圓上,制備出直徑精確控制在10納米左右的納米孔陣列,且孔徑均勻性達到行業領先水平。這種兼具量產能力與高精度的制造方案,為納米孔傳感器的規模化應用掃清了技術障礙。
該技術的突破性不僅體現在制造環節。通過調整固態納米孔的孔徑參數,科研團隊還開發出雙重應用模式:較小孔徑適用于高精度分子傳感,較大孔徑則可拓展至分子過濾與數據存儲領域。這種"一孔多用"的特性,顯著提升了納米孔技術的經濟價值與應用前景。特別是在單分子檢測領域,該技術有望將檢測靈敏度提升至前所未有的水平,為疾病早期診斷、精準醫療等提供關鍵技術支撐。
據技術團隊介紹,極紫外光刻設備在此次突破中發揮核心作用。其13.5納米波長的光源特性,使得在原子級尺度上精確控制孔徑成為可能。相比傳統電子束光刻技術,新方案將加工效率提升了數十倍,同時將單個納米孔的制造成本降低至原有方案的百分之一。這些優勢使得納米孔傳感器從實驗室研究向臨床應用轉化成為現實可能。











