Ш 75 Шмырева, А. Н. Электронные сенсоры на основе наноструктурных пленок оксида церия / А. Н. Шмырева, А. В. Борисов, Н. В. Максимчук // Российские нанотехнологии. - 2010. - Т. 5, № 5-6 . - С. 99-104 : рис., табл. - Библиогр. : с.104 (24 назв.) . - ISSN 1992-7223
Рубрики: ТЕХНИКА. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Кл.слова (ненормированные): СЕНСЕРЫ ЭЛЕКТРОННЫЕ -- ПЛЕНКИ НАНОСТРУКТУРНЫЕ -- МЕТОД РЕНТГЕНОВСКОЙ ФОТОЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Аннотация: Изучено влияние технологических параметров получения наноструктурных пленок СеОх на электронные, структурные, оптические и фотоэлектрические характеристики с целью их применения в качестве активного элемента различных микроэлектронных сенсоров: высокоэффективных фоторезисторов и МДП-фотодиодов для регистрации биолюминесценции, ион-селективных полевых транзисторов (ИСПТ) и МДП-варакторов, реагирующих на изменение рН в результате биохимических процессов. Анализ методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии РФЭС показал, что в зависимости от технологических режимов, прежде всего от температуры подложки, изменяется соотношение концентраций ионов Се3+ и Се4+ в пленках СеОх, что приводит к изменению ширины запрещенной зоны. Установлена корреляция этих изменений с оптическими и фотоэлектрическими характеристиками. На основе разработанных высокочувствительных фотоприемников и живых организмов (дафнии и биолюминесцентные бактерии) создан портативный электронный биолюменометрический комплекс для определения общей токсичности среды, вызванной патулином, бифентрином и хлорпирофосом. Минимальный порог чувствительности составил для патулина 0.1 мг/л за 2 ч и 0.01 мг/л за 6 и 24 ч эксперимента, бифентрина - 0.01 мг/л за 3 ч и 0.0001 мг/л за 24 ч эксперимента. Показано, что применение нанокристаллических пленок оксида церия СеОх в качестве диэлектрика МДП-структур повышает чувствительность и стабильность сенсоров этого типа благодаря высокой плотности поверхностных чувствительных центров CeOх (до 1020 м-2), большому значению диэлектрической проницаемости (? = 26) и ширине запрещенной зоны (3.6 эВ), низким значениям токов утечек. Приведены результаты применения ИСПТ и МДП-варакторов с нанокристаллической пленкой CeOх для создания иммунных и ферментных биосенсоров. Порог чувствительности ферментного сенсора на основе холинэстеразы к фосфорорганическим пестицидам составляет 10-9 М, ионам тяжелых металлов - 10-7 М. рН-чувствительность ИСПТ - 58 мВ/рН, что близко к максимально возможной чувствительности для структуры полупроводник-диэлектрик-раствор, т.н. Нернстовской чувствительности - 59 мВ/рН |