ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ТА УФ ОБРОБКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИФЕРЕНЦІЙНИХ ІСПТ ЕЛЕКТРОДІВ
DOI:
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2023.4.294628Ключові слова:
іон-селективний польовий транзистор, диференційний режим вимірювання, модифікація діелектричного шару, УФ-опромінення, температурна обробкаАнотація
При використанні біосенсорів на основі іон-селективних польових транзисторів (ІСПТ) виникає необхідність в обробці поверхневого діелектричного шару транзисторів, що може включати нагрівання кристалів ІСПТ у електродній збірці, опромінення їх ультрафіолетовими (УФ) променями, та проведення ряду додаткових хімічних обробок кристалів. Робота присвячена визначенню впливу подібного роду обробок на характеристики транзисторних елементів. Експерименти на ряді як нових, так і вживаних зразків диференційних ІСПТ показали, що УФ-обробка значно впливає на їх характеристики (порогову напругу та різницю струмів каналів). Запропоновано введення попередньої УФ-обробки електродів для стабілізації характеристик ІСПТ та можливості виконання подальших операцій УФ-опромінення при нанесенні на електроди біомембран з фотополімерними властивостями. Визначено границі допустимих температур нагріву ІСПТ електродів різними методами, які не призводить до виходу їх з ладу. Досліджено вплив ряду додаткових хіміко-технологічних обробок на характеристики ІСПТ електродів, а також розглянуто модифікацію ІСПТ-кристалів наночастинками золота та срібла з метою покращення їх здатності до іммобілізації біореагентів.
Посилання
S. V. Lozovyi, O. L. Kukla, O. S. Pavluchenko, Yu. V. Holtvianskyi, M. M. Pryshchepa. Rozrakhunok elektrofizychnykh parametriv ionoselektyvnykh polovykh tranzystoriv: teoretychni ta praktychni aspekty // Sens. elektron. mikrosist. tehnol., 2013, Vol. 10, No. 2, P. 50–61. (in Ukrainian).
S. S. Levitchev, A. L. Smirnova, V. L. Khitrova, L. B. Lvova, A. V. Bratov, Yu. G. Vlasov. Photocurable carbonate-selective membranes for chemical sensors containing lipophilic additives // Sensors and Actuators B, 1997, Vol. 44, P. 397–401.
A. L. Kukla, S. V. Lozovoj, A. S. Pavluchenko, S. N. Nagibin. Issledovanie metrologicheskih parametrov datchikov na osnove rN-chuvstvitel’nyh polevyh tranzistorov // Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoj apparature, 2013, No. 2–3, P. 61–68. (in Russian).
S. Lozovoy, A. Kukla, A. Pavluchenko. Investigation of Metrological Performance of the ISFET-Based pH Sensors // Sensors and Transducers Journal, 2014, Vol. 27, MADICA 2012 Special Issue, P. 225–232.
E. Soy, V. Arkhypova, O. Soldatkin, M. Shelyakina, S. Dzyadevych, J. Warzywoda, A. Sacco Jr., B. Akata. Investigation of characteristics of urea and butyrylcholine chloride biosensors based on ion-selective field-effect transistors modified by the incorporation of heat-treated zeolite Beta crystals // Materials Science and Engineering C, 2012, Vol. 32, Iss. 7, P. 1835–1842.
A. S. Pavluchenko, A. L. Kukla, Yu. V. Goltvyanskij. Primenenie ionoselektivnyh polevyh tranzistorov dlya fermentnogo analiza toksichnyh primesej v vodnyh rastvorah // Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoj apparature, 2010, No. 3 (87), P. 35–46. (in Russian).
O. L. Kukla, O. S. Pavluchenko, Yu. V. Holtvianskyi, O. O. Soldatkin, V. M. Arkhypova, S. V. Dziadevych, O. P. Soldatkin. Sensorni masyvy na osnovi dyferentsiinykh ISPT-elementiv dlia monitorynhu toksychnykh rechovyn pryrodnoho ta shtuchnoho pokhodzhennia // Sens. elektron. mikrosist. tehnol., 2008, No. 2, P. 58–68. (in Ukrainian).
P. A. Hammond, D. Ali, and D. R. S. Cumming. Design of a single-chip pH sensor using a conventional 0. 6-μm CMOS process // IEEE Sensors Journal, 2008, Vol. 4, No. 6, P. 706–712.
M. N. Levin, V. R. Gitlin, S. G. Kadmensky, S. S. Ostrouhov, V. S. Perchenkov. X-Ray and UV controlled adjustment of MOS VLSI circuits threshold voltages // Microelectronics Reliability, 2001, Vol. 41, No. 2, P. 185–191.
V. R. Gitlin, A. V. Tatarincev, V. A. Makarenko, M. N. Levin. Modelirovanie processov radiacionnoj tekhnologii v proizvodstve MDP integral’nyh skhem // Vestnik VGU, Seriya: fizika, matematika, 2004, No. 2, P. 16–24. (in Russian).
R. E. Fernandez, et al. Covalent immobilization of Pseudomonas cepacia lipase on semiconducting materials // Applied Surface Science, 2008, Vol. 254, P. 4512–4519.
J. Diao, D. Ren, et. al. A surface modification strategy on silicon nitride for developing biosensors // Analytical Biochemistry, 2005, Vol. 343, P. 322–328.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право переходить Видавцю.
