Інфопакет

Фізичні принципи сенсорики

ОК 4

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

1 Семестр

3

Студент повинен знати принцип роботи напівпровідникового електронного носу та хімічного сенсору; основні характеристики хімічних сенсорів; принцип дії польового транзистора; сенсори провідності порошкового та плівкового типу. Лямбда-сенсори; електропровідні полімери; об'ємні акустичні хвилі; поверхневі акустичні хвилі; калориметричні сенсори; сенсори на оптичному волокні; розмірно вантування в кремнії; конструктивні особливості та характеристики люмінесцентних, оптичних, резистивних та бар’єрних сенсорів на нанокремнії. Студент повинен вміти проводити літературний та патентний пошук аналогів та прототипів заданих сенсорів; використовувати та аналізувати алгоритми розрахунку параметрів матриць сенсорів; пояснювати каталітичні та адсорбційно-десорбійні процеси на поверхні твердого тіла; провести розрахунок концентрації молекул аналіту із вимірів сигналів сенсорів резистивного типу; описувати еквівалентні схеми та розраховувати параметри калориметричних та акустичних мембранних сенсорів.

Очна форма

Навчальна дисципліна «Фізичні принципи сенсорики» базується на циклі дисциплін професійної та практичної підготовки, зокрема таких як «Електрика та магнетизм», «Оптика», «Атомна фізика», «Квантова механіка», «Диференціальні рівняння», «Математична фізика», «Радіоелектроніка», «Коливання та хвилі».

У програмі дисципліни розглядаються фізичні явища, які покладено в основу роботи газових та біосенсорів, напівпровідникові структури мікро-, опто- та нано-електроніки, на основі яких створюються сенсори, алгоритми та методи вимірів параметрів цих структур, основи технології виробництва та метрології. Зокрема викладаються основні відомості про електронний ніс, методи обробки сигналів від мультисенсорів, газові сенсори на основі метал-оксидних напівпровідників та на основі поверхнево - бар’єрних структур (GasFET, ISFET, MIS); люмінесцентні, оптичні та електричні трансдьюсери на основі нанокристалічних напівпровідників, сенсори на основі полімерів, акустичних хвиль, термічних та оптичних явищ.

1. В.А.Скришевський, Фізичні основи напівпровідникових хімічних сенсорів, Київ, Київський університет, 2006 2. S.M.Sze, Semiconductor Sensors, Wiley, New York, 1996. 3. Sensors (A Comprehensive Book Series): Chemical and Biochemical Sensors / eds W.Gopel, Weinheim.: VCH, 1991.- V.2 4. D.Kohl, Function and applications of gas sensors, J.Phys.D, 2001, V.34, p.125-149 5. Ristic L. Sensor Technology and Devices, Boston: Artech House, 1994. 6. M.Raesler, P.Mayer, Near-Field Optics. Theory, Instrumentations and applications, New York.: J.Willey, 1996

Лекції, семінарські заняття, самостійна робота.

Семестрове оцінювання: навчальний семестр має два змістові модулі: Для визначення рівня досягнення результатів навчання завдання для модульної контрольної роботи перевіряють уміння розв’язувати конкретні задачі. Обов’язковим для допуску до іспиту є написання 1-ї та 2-ї модульних контрольних робіт з кількістю балів не менше 15 балів. Підсумкове оцінювання - у формі іспиту, форма іспиту – письмово-усна. Всього за іспит можна отримати від 0 до 40 балів. Умовою досягнення позитивної оцінки за дисципліну є отримання не менш ніж 60 балів, при цьому оцінка за іспит не може бути меншою 24 балів.

Українська