Кукла О. Л. Механізми переносу заряду та речовини у мікроелектронних сенсорах та сенсорних масивах для контролю токсичних речовин у оточуючому середовищі

Кремнієві ЕДН-структури з іоночутливим діелектричним шаром, та тонкі шари електропровідного полімеру поліанілін на кремнієвій підкладці. Дослідити механізми переносу заряду і речовини у рідкому середовищі ферментного сенсору та на межі поділу електроліту з твердою поверхнею, та процеси електропереносу в поліанілінових шарах та вплив на них адсорбції аміаку. Методи: ємнісний ефект поля, вимірювання вольт-фарадних характеристик та частотних залежностей імпедансу ЕДН-структур; вольт-амперних характеристик, температурних, кінетичних і концентраційних залежностей провідності поліанілінових плівок, мікроскопія атомних сил. Розраховано параметри дифузійного масо -і електропереносу з урахуванням генерації та рекомбінації реагентів ферментної реакції. Доведена можливість аналізу активності ферментів методом виміру ВФХ для масиву кремнієвих ЕДН-структур з рН-чутливим шаром нітриду кремнію. Продемонстровано використання багатоферментного аналізу для розпізнавання іонів важких металів і органічних пестицидів у во дних розчинах та якісного і кількісного визначення складових суміші іонів Cu, Co, Cd, Ni, Zn, Pb, Sn. Sr. Розроблена фізико-хімічна модель взаємодії аміаку і плівок поліаніліну. Запропонований механізм зворотності адсорбції аміаку та встановлений механізм його модуляційного впливу на рівень провідності плівок. Встановлений аналітичний вид залежності опору плівок від концентрації аміаку. Встановлені параметри деградації, старіння та терморегенерації чутливих поліанілінових шарів.