本论文主要研究固态纳米孔的制备,固态纳米孔是第三代基因测序中最具潜力的技术之一。固态纳米孔也是石墨烯纳米孔不可或缺的基底。制备固态纳米孔的材料为Si3N4,采用FIB刻蚀的方法制备纳米孔。针对信号检测方法的需要,还探索了制备纳米孔横向电极的方法。本文主要研究的内容分以下几个部分:　　 1.制备固态纳米孔悬空膜结构的设计根据对文献的分析及微机械加工(Micro Mechanical Machining,MEMS)工艺的了解,选用不同的微加工的工艺制备悬空膜结构。主要工作内容包括单槽和带金属线双槽的悬空膜结构的设计,以及各层膜沉积或溅射工艺的方案选择；掩模板的设计；各种腐蚀或刻蚀工艺的方案选择。最后获得了单槽悬空膜结构,带金属线双槽悬空膜结构。　　 2.基于FIB的固态纳米孔制备通过一系列的聚焦离子束(FIB)刻蚀悬空膜的实验,对结果分析后得到膜的厚度与孔径的关系以及FIB作用时间与孔径的关系。最后总结得到以下几个结论:　　 1)对于任何厚度的膜,纳米孔的变化与FIB作用时间变化相一致。也就是随作用时间的增大,孔径增大,随作用时间的减小,孔径减小。　　 2)对于任何厚度的膜,随着作用时间的增加,孔径增加的速度都逐渐减小,使得孔径最后趋于一个稳定的值Dmax。　　 3)对于任何厚度的膜,都存在一个最小穿孔时间Tmin。　　 4)膜越厚,对应的Tmin、Dmin、Tmax、Dmax越大,反之亦然。　　 3.纳米间隙电极的制备利用电化学沉积的方法和FIB刻蚀的方法分别制备纳米间隙。在电化学沉积的方法中,采用电化学工作站的恒电流沉积技术,在沉积Cu原子之后,将初始距离为5μm的电极对的距离缩小为约1nm。相对应地,在FIB刻蚀的方法中,采用11pA的离子束电流,将初始宽度为5μm的金属线刻蚀为两个对电极,且获得的电极间隙为～100 nm。　　 4.固态纳米孔的信号检测利用纳米孔对λ-DNA进行检测,并得到阻塞电流信号。