美国伊利诺斯大学研究人员表示，他们设计出一种硅半导体膜，同生物膜相比，半导体膜更富有弹性，并具有更佳的电性能。同时，他们认为，新设计的利用掺杂不同的硅层获得的固体膜具有广泛的应用前景，其中包括单分子探测、蛋白质过滤和DNA测序。
研究负责人吉恩－皮埃尔·勒布顿教授表示：“通过在膜上生成纳米小孔，我们能用膜分离带电核素或控制带电分子和离子流，从而模仿生物离子通道的运作。”勒布顿和博士后研究人员玛丽亚·格拉切娃以及研究生朱里恩·维多完成了在不同静电电位下半导体膜运作情况的研究。
在研究的模型中，纳米小孔半导体膜由两层硅薄膜构成，它们均为12纳米厚，但是具有相反的（p和n）掺杂。于是，半导体膜由静电电位为负的p掺杂层和静电电位为正的n掺杂层组成。
半导体膜上的每个纳米小孔呈沙漏形状，沙漏的颈部直径为1纳米，两头开放口处的直径为6纳米。随着周围静电电位的变化，沙漏的大小也会发生改变。勒布顿说，实际上，通过控制离子流，半导体膜上的人造纳米小孔在一定程度上实现了调节功能，这是生物膜所不具备的。
除作为生物膜的代替品外，半导体膜还可具有其它的应用，例如DNA测序。勒布顿表示：“利用半导体技术为DNA分子测序既省时又省钱。采用微调通过膜的电压，我们有望让DNA穿过纳米小孔。”