12 月 22 日消息,比利時微電子研究中心(IMEC)已成功利用阿斯麥(ASML)最先進的極紫外光刻(EUV)設備,實現了納米孔的全晶圓級制造。阿斯麥公司公關負責人將此稱作其公司設備“一項出人意料的卓越生物醫學應用”。鑒于納米孔為分子傳感技術開辟的廣闊前景,這項突破或將成為該領域的重要進展。
據了解,納米孔的特性在生物醫學領域極具研究價值。從名字不難推斷,納米孔本質上是一種微小的孔道,直徑僅為數納米。若用更通俗的表述解釋:這類孔道的直徑約為人類頭發絲的萬分之一。
如此微小的孔道有何用途?基于分子與納米孔的相互作用原理,其可被應用于生物醫學傳感器。納米孔檢測技術的核心原理如下:
測量流經納米孔的離子電流;
當分子穿過孔道時,會使電流產生波動,而波動特征可反映出分子的尺寸、結構、電荷屬性及相互作用方式;
借助這種獨特的電信號特征,就能以高靈敏度區分不同類型的分子。
通過這種方式,經極紫外光刻技術制備的納米孔,可充當生物醫學傳感的“分子關卡”,實現對病毒、蛋白質、脫氧核糖核酸(DNA)等單個分子的檢測與識別。這一特性對于分子的精準鑒定與分析至關重要。比利時微電子研究中心指出,調整固態納米孔的尺寸,還可拓展其在過濾技術與分子數據存儲領域的應用場景。
為何要采用極紫外光刻設備?現有納米孔制備方法存在速度慢、局限于實驗室環境、成本高昂等缺陷。而比利時微電子研究中心的論文表明,其已成功在整片 300 毫米晶圓上,制備出直徑低至約 10 納米的高均勻性納米孔。這項兼具量產化、高精度與可重復性的突破,有望終結納米孔傳感器技術遲遲難以落地的困局。











