納米轉換器的制造方法

 納米轉換器的制備方法多種多樣。

 三種常見(jiàn)的方法是自上而下的光刻，自下而上的制造(例如，可控的橫向外延生長(cháng)和原子層沉積)，和自組裝納米結構(通常使用生物分子(例如，脂質(zhì)體)，轉換成電信號，用于分析物的生化檢測)。

 方法1:自上而下的光刻是當今大多數集成電路的制作方法。它涉及到從一些更大的材料開(kāi)始雕刻出想要的形狀。這些設備，尤其是那些用于特殊mems的用作微轉換器的設備，通常只有微米大小，但這些設備開(kāi)始包含納米級的組件。

 方法2:另一種自下而上生產(chǎn)納米轉換器的方法是通過(guò)自下而上的方法，它涉及將轉換器組裝成更微小的組件，有可能是單個(gè)原子或分子。這將涉及一個(gè)特定物質(zhì)的原子，一個(gè)接一個(gè)地移動(dòng)到一個(gè)特定的位置，盡管這是在實(shí)驗室測試中使用原子力顯微鏡等工具完成的，但從邏輯上講，這仍然是一個(gè)巨大的挑戰，特別是在大規模生產(chǎn)和經(jīng)濟的情況下。這一過(guò)程很可能主要用于構建用于自組裝轉換器的起始分子。

方法3：承諾更快的結果，包括自我組裝或“生長(cháng)”特定的納米結構用作轉換器。這通常需要一套完整的組件來(lái)自動(dòng)組裝成成品。如果能夠在實(shí)驗室中準確地復制這種效果，就意味著(zhù)科學(xué)家可以通過(guò)讓大量分子在很少或沒(méi)有外部影響的情況下自我組裝，而不是手工組裝每個(gè)轉換器，從而更快、更便宜地制造納米轉換器。

 納米顆粒(主要是貴金屬顆粒)具有良好的尺寸依賴(lài)性光學(xué)性質(zhì)，已被用于構建光學(xué)納米轉換器。局域表面等離子體共振(LSPR)現象的光譜取決于納米顆粒本身的大小、形狀和材料以及顆粒所處的環(huán)境。LSPR轉換器的高靈敏度接近于大生物分子單分子檢測的極限。除了金屬納米顆粒外，還利用半導體量子點(diǎn)構建了基于熒光測量的光學(xué)納米轉換器，并利用含有染料的納米級探針開(kāi)發(fā)了其他光學(xué)轉換器，這些染料的染料在被測分析物存在的情況下被淬滅。納米顆粒膜已被用于氣體轉換器。磁性納米顆粒結合生物特征分子(如DNA、酶等)已被用于富集待檢測的分析物。