【项目综述】

本项目旨在攻克当前纳米孔基因测序技术中电极界面信号弱、失真大、成本高的核心难题。为此，本项目创新性地设计并制备了Ti/TiN/TiOxNy三层梯度复合电极薄膜，该结构致力于同步实现高导电性、超大比表面积与低界面阻抗，以增强信号质量。在工艺上，项目采用反应磁控溅射与原位生长技术，通过精确协同调控衬底偏压、工作气压、气体比例及靶基距等多维参数，成功实现了TiOxNy功能层从致密到多孔的可控生长，从而构建了高效的电子-离子双通道传输界面。项目建立了基于“均匀设计-响应面优化”的可复制工艺窗口，并依托EIS、CV、恒流充放电等电化学测试手段，系统筛选并回归出最佳制备参数。最终，通过与纳米孔读出电路进行系统联调，重点评估了电极在实际工作场景下的信噪比(SNR)、事件分辨率及长读长稳定性。所制备的电极在比电容、倍率性能和信号质量上均实现大幅提升，同时读错率有效降低。综合结果表明，该Ti基复合电极薄膜性能优异，具备替代传统高成本贵金属电极的明确潜力，为推进低成本、高性能基因测序技术提供了可行的技术路径。

【获奖情况】

全国大学生集成电路创新创业大赛 省级三等奖

“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛 省级二等奖

全国大学生生命科学竞赛（CULSC） 省级二等奖

【指导教师简介】

刘盛意—现任大连东软信息学院智能与电子工程学院微电子工程系副主任。长期从事稀土掺杂发光材料、薄膜制备与工艺开发。近年来在国内外学术期刊发表20余篇论文，获得2项授权发明专利。作为项目指导教师，多次带领学生在省级与国家级科技竞赛中获奖。

【项目成员】

本项目团队由刘皓宇、张晶晶、张荠、尹涵、王选博、胡曜鹏、于春妮、唐亨泰八位成员组成。团队成员均来自微电子科学与工程专业，系统掌握材料物理、薄膜制备、半导体工艺及电化学测试等专业知识，具备良好的数据分析与实验操作能力。

在项目执行中，团队在指导教师悉心指导下，充分发挥专业所长，形成了分工明确、协同高效的工作机制。从实验设计、工艺窗口优化、材料表征到系统测试，各环节均严格遵循科研规范，稳步推进。通过持续的实验迭代与参数优化，团队成功制备出性能优异的Ti/TiN/TiOxNy梯度复合薄膜电极，并在这一过程中积累了扎实的科研实践经验与跨学科协作能力。

在项目的顺利推进与成果转化过程中，现代半导体产业学院在科研创新与人才培养方面的深厚积淀得以充分彰显。学院依托先进的实验平台、产业导向的课程体系与深度融合的校企协同机制，为学生构建了从理论认知到工程实践、从创新构思到项目落地的完整成长路径。

展望未来，学院将紧密对接国家战略布局与产业发展前沿，持续优化科研条件、汇聚优质创新资源、深化工程实战训练，推动更多学生在真实产业场景中实现技术突破与能力跃升。我们致力于打造更高能级的创新创业孵化平台，培养具有全球视野与核心竞争力的新一代半导体青年人才，为我国在高端芯片与先进制造领域的自主发展注入持续而坚实的青春力量。