本发明涉及纳米间隙、纳米场效应晶体管、分子器件和生物传感器。本发明的形成纳米间隙的方法包括以下步骤：(a)在硅基材上依次形成绝缘层、第一金属层和硬掩模；(b)使用所述掩模作为蚀刻掩模部分地蚀刻所述第一金属层；(c)在所述第一金属层的侧表面上形成自组装的单层(SAM)；(d)在包括所述掩模在内的整个结构体上沉积金属，以形成第二金属层；(e)采用剥离工序通过蚀刻步骤(a)中所形成的掩模，除去沉积在所述硬掩模上的金属；以及(f)蚀刻步骤(c)中所形成的自组装的单层，以形成纳米间隙。