Курс «Нанотехнологии в сенсорах для молекулярного анализа» читается для студентов пятого курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 10 семестре.

Курс посвящен основам построения сенсоров. В нем собраны сведения по физике поверхности в кратком изложении, по другим физическим, химическим и биохимическим явлениям, которые могут лечь в основу построения газовых и жидкостных сенсоров и принципы использования этих закономерностей для построения сенсоров. Кроме того, в этом курсе отражены оригинальные работы по построению основ высокоизбирательных полупроводниковых сенсоров с применением принципов молекулярной электроники, ведущиеся на кафедре общей физики и молекулярной электроники физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

В современной редакции курса особое внимание уделяется применению нанотехнологий при создании газовых и жидкостных сенсоров. Курс построен таким образом, что на каждой лекции сначала рассматривается то или иное физическое явление, затем излагаются принципы его использования для построения сенсорных систем и обсуждаются преимущества, предоставляемые применением нанотехнологий, биотехнологий и молекулярной электроники при создании соответствующих типов сенсоров.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Введение. Актуальность сенсоров для молекулярного анализа.
Актуальность нейросенсоров Общая схема сенсорной системы История развития сенсоров Актуальность сенсоров для молекулярного анализа Перспективы нанотехнологий

Лекция 2. Основные требования к сенсорным системам. Особенности химических процессов на поверхности твердого тела.
Основные требования к сенсорным системам Роль микроэлектроники в развитии сенсорных технологий Особенности взаимодействия адсорбированных молекул с поверхностью твердого тела Гетерогенный катализ на поверхности твердого тела

Лекция 3. Полупроводниковые сенсоры. Оксидные полупроводники.
Оксидные полупроводники Изгиб зон вблизи поверхности полупроводников Сенсор Тагучи на основе оксида олова Электрическая схема сенсорной системы Современные технологии получения полупроводниковых сенсоров

Лекция 4. Полупроводниковые сенсоры на диоде Шоттки. МДП-структуры.
Образование пространственного заряда в приповерхностной области Диод Шоттки Сенсоры на МДП-конденсаторах Сенсоры на основе МДП-транзисторов

Лекция 5. Свойства электронно-возбужденных состояний молекул на поверхности полупроводников. Фотосенсибилизация.
Диаграмма Яблонского Кинетика электронных переходов на поверхности полупроводника Фотосенсибилизация в полупроводниках

Лекция 6. Селективные полупроводниковые сенсоры.
Каналы переноса энергии для твердого тела с адсорбированной молекулой Резонансный перенос колебательной энергии между молекулами Реализация селективности полупроводниковых сенсоров на основе эффекта фотосенсибилизации

Лекция 7. Спектроскопические сенсоры. Часть 1.
Измерение коэффициента отражения Эллипсометрический сенсор Сенсоры на основе поверхностного плазмонного резонанса Сенсоры инфракрасного поглощения Сенсоры на основе спектроскопии комбинационного рассеяния

Лекция 8. Спектроскопические сенсоры. Часть 2.
Фотоакустические сенсоры Оптоволоконные сенсоры

Лекция 9. Детекторы масс.
Пьезорезонансные весы Кантилеверные детекторы масс

Лекция 10. Сенсоры на поверхностных акустических волнах.
Встречно-штыревой преобразователь Примеры сенсоров на ПАВ Другие виды поверхностных акустических волн

Лекция 11. Пироэлектрические сенсоры.
Пироэлектрический эффект Примеры пироэлектрических сенсоров Фотопироэлектрические сенсоры

Лекция 12. Биосенсоры. Часть 1.
Биораспознавание Биораспознаваемые вещества Методы иммобилизации

Лекция 13. Биосенсоры. Часть 2.
ДНК-сенсоры Биометаболическое распознавание