Твердотельные сенсоры на основе пористых пленок с фракталоподобной поверхностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Смирнов Андрей Владимирович

• Смирнов Андрей Владимирович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Смирнов Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. Поверхность в твердотельных сенсорах газа и биосенсорах

1.1. Поверхность металлооксидных резистивных сенсоров газа

1.2. Полимерные плёнки и композитные покрытия

1.3. Покрытия в биосенсорах

Основные результаты и выводы

2. Получение образцов и основные методы их исследования

2.1. Формирование полупроводниковых покрытий с развитой поверхностью

2.2. Методика формирования образцов металл - полимерных композиционных материалов

2.3. Полимерные покрытия для биосенсоров

2.4. Методы исследования морфологии, состава и микроструктуры пленок и покрытий

2.5. Установка для исследования отклика мультисенсорной системы

Основные результаты и выводы

3. Фракталоподобные пленки в резистивных сенсорах газа и возможность мониторинга эволюции состава окружающей среды

3.1. Зародышеобразование и рост полупроводниковой плёнки с развитой поверхностью

3.2. Мониторинг состава окружающей среды

Основные результаты и выводы

4. Композитные покрытия для акустической изоляции элементов в мультисенсорных системах анализа газовых смесей на основе пьезорезонаторов

4.1. Акустические свойства композитов металл-полимер

4.2. Композитное демпфирующее покрытие

Основные результаты и выводы

5. Пленки полистирола с развитой поверхностью в качестве основы гибридных чувствительных слоев биосенсоров

5.1. Модификация поверхности тонких плёнок полистирола обработкой в плазме высокочастотного разряда

5.2. Эффективность иммобилизации биологических объектов на плёнках с развитой поверхностью

5.3. Микробиологическая активность иммобилизованных клеток

5.4. Регистрация биологических взаимодействий при помощи СВЧ электромагнитного резонатора

Основные результаты и выводы:

Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Твердотельные сенсоры на основе пористых пленок с фракталоподобной поверхностью»

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия проводятся исследования физических принципов создания новых изделий микро - и наноэлектроники для решения проблем, связанных с обнаружением изменения состава окружающей среды: измерением парциальных давлений газов или паров в воздухе, распознаванием присутствия посторонних включений, в том числе биологического происхождения в газовой и жидкой фазах. С ними связываются перспективы разработки персональных центров обеспечения личной безопасности: медицинской диагностики, экологического мониторинга, обнаружения террористической или пожарной опасности и т. д. [1-6]

Поверхность устройств, контактирующая с окружающей средой, покрывается слоем материала, который изменяет свои свойства при изменении состава окружающей среды. Большое значение в этом случае имеет отношение площади поверхности слоя к его объему. Поэтому актуальным является поиск и исследование физических принципов создания газочувствительных приборов на основе тонких пленок и покрытий с развитой поверхностью: полупроводниковых оксидов металлов, композитных и гибридных материалов, включающих неорганические, полимерные и биологические составляющие, а также изучение плазменных и лучевых (пучковых) технологий модификации поверхности и нанесения тонких пленок для таких приборов [7-13].

Выполненные ранее экспериментальные исследования показывают, что такие важные параметры, как величина чувствительности, порог обнаружения сенсоров и распознавательная способность мультисенсорной системы на их основе зависят от размеров зерна пленки. Это может быть обусловлено тем обстоятельством, что при уменьшении размеров зерна до субмикронных величин геометрические размеры зерна становятся сопоставимы с одной из характерных физических длин, например, с радиусом экранирования, размером области локализации заряда вблизи адсорбированной частицы, длиной свободного пробега носителя заряда и др. В этом случае при описании и моделировании работы прибора необходимо учитывать те или иные размерные эффекты [14-20].

Конструктивно прибор может быть выполнен в виде резистора, линейки или матрицы резисторов, полевого транзистора с плавающим затвором, акустоэлектрического прибора с адсорбционно чувствительной поверхностью и др. Но функциональность изделия как сенсора в первую очередь определяется материалом интерфейсного слоя, свойства которого определяются процессами, протекающими в объектах с нанометровыми размерами. Этот слой создают с помощью таких технологий, как золь - гель, темплатный синтез, получение и последующее компактирование нанопорошков, электроспининг, осаждение в вакууме и проч., что позволяет получать покрытия с разной морфологией и микроструктурой: зерна сферической формы, наноленты, переплетенные нанонити и т.д. [21]

Данная работа посвящена исследованию перспектив создания приборов с пленочными структурами, обладающими развитой поверхностью. В частности, приборов с фракталоподобным покрытием поверхности, столбчатой морфологией поверхностного слоя, поверхностным слоем, пронизанным мезо/наноразмерными порами.

Целью диссертационной работы является выяснение специфики формирования или модификации посредством плазменных и лучевых (пучковых) технологий пористых пленок с фракталоподобной поверхностью, а также поиск физических принципов создания на основе этих пленок изделий твердотельной электроники и микроэлектроники для обнаружения и распознавания изменений в составе окружающей среды.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследования:

1) Анализ литературных данных по текущему состоянию исследований и обоснование выбора основных направлений работы и их связи с исследованиями других авторов.

2) Выяснение особенностей процессов формирования покрытий с фракталоподобной поверхностью и образования пористых слоев при распылении с одновременным осаждением или ионно-плазменном травлении.

3) Исследование механизмов регистрации эволюции состава окружающей атмосферы с помощью резистивных структур с фракталоподобной поверхностью, в частности, регистрации изменения состава атмосферы, загрязненной продуктами термической деструкции полимерной изоляции электрических проводов.

4) Изучение влияния металл - полимерных покрытий поверхности на подавление паразитных колебаний в пьезоэлектрическом резонаторе с поперечным электрическим полем и возможности построения с помощью таких покрытий мультисенсорной системы на основе набора пьезоэлектрических резонаторов, сформированных на одном кристалле.

5) Поиск методов увеличения времени функционирования чувствительного слоя биосенсора на основе электродинамического резонатора, содержащего диэлектрическую диафрагму с покрытием для иммобилизации бактериофагов или микроорганизмов.

Научная новизна работы

1) Показано, что образование новых зародышей на поверхности растущих зародышей является эффективным механизмом формирования фракталоподобной поверхности сенсора. Осажденная пленка в этом случае пронизана системой открытых пор, ориентированных перпендикулярно плоскости подложки, а размерность ее поверхности равна 2,5. Предложена физическая модель образования на поверхности подложки зародышей с низким разбросом размеров в процессе распыления и одновременного осаждения материала.

2) Предложен принцип создания резистивных газочувствительных структур с частичным перекрытием области токопереноса и области экранирования поверхностного заряда, позволяющий учесть особенности формирования газочувствительных пленок с фракталоподобной поверхностью в процессе вакуумного осаждения с одновременным распылением.

3) Предложен принцип создания мультисенсорной системы на основе пьезорезонаторов, отделенных друг от друга металл - полимерным

композитным покрытием. Для композита со связностью (0-3) получена зависимость акустического импеданса от концентрации наполнителя, а потерь - от дисперсного состава наполнителя композита. Экспериментально показана возможность раздельного управления величиной удельного акустического импеданса композита и коэффициентом затухания акустических волн в нем.

4) Выполнен расчет капиллярной конденсации влаги на полимерных покрытиях, обработанных в плазме высокочастотного разряда, для различных значений влажности и температуры окружающей атмосферы. Продемонстрировано существенное увеличение времени жизни бактерий на фракталоподобной поверхности по сравнению с временем их жизни на гладкой поверхности. Предложено объяснение этого явления, основанное на модели капиллярной конденсации влаги в системе вложенных друг в друга мезопор покрытия.

Практическая значимость работы

1. Разработаны технологии получения фракталоподобных пленок металлов, оксидов, нитридов и карбидов, а также пленок полимеров и металл -полимерных композитов, в основе которых лежит обработка формируемых слоев потоком частиц с энергией в диапазоне от 40 до 300 эВ.

2. Созданы газочувствительные структуры для аппаратно-программных комплексов предупреждения теплового разрушения полимерной изоляции и регистрации истории возгорания электрических проводов.

3. Разработан и защищен патентом РФ метод формирования металл -полимерного покрытия, основная идея которого состоит в капсулировании тяжелого металла в полимере путем диспергирования частиц металла в порошке полимера с последующим оплавлением полимера микроволновым излучением, что позволило добиться равномерного распределения тяжелых частиц по объему композитного покрытия.

4. Экспериментально продемонстрирована работоспособность метода изоляции пьезорезонаторов для мультисенсорной системы, сформированной на одном кристалле, состоящего в разделении отдельных резонаторов покрытием поверхности пластины слоем металл - полимерного композита.

5. Созданы образцы биосенсоров на основе электродинамического резонатора, содержащего диафрагму с покрытием для иммобилизации бактериофагов или микроорганизмов, показана долговременная (до полугода) выживаемость биообъектов на таком покрытии.

Положения, выносимые на защиту.

1. При обработке в ходе нанесения островковой пленки олова потоком распыляющих атомов и молекул с низким коэффициентом распыления, но с высокой плотностью потока (по сравнению с плотностью потока частиц осаждаемого вещества) наблюдается эффект уменьшения разброса размеров островков осаждаемого вещества.

2. Построенная математическая модель роста островков осаждаемого вещества, сформулированная в виде задачи о радиационно стимулированной диффузии в среде с движущейся границей, осложненной появлением и исчезновением диффундирующих частиц (модифицированная задача Стефана), позволяет с помощью численного моделирования определять и экспериментально реализовывать комбинации параметров потоков осаждаемых и распыляющих частиц, при которых наблюдается уменьшение разброса размеров островков.

3. Управление величиной потока распыляющих частиц при одновременном поступлении на подложку осаждаемых частиц приводит к образованию новых зародышей на поверхности старых, при этом формируются пленки с фракталоподобной поверхностью.

4. Тонкопленочные резистивные сенсоры на основе плёнок диоксида олова с фракталоподобной поверхностью, а также с частичным пространственным разделением области токопереноса и области экранирования поверхностного заряда позволяют идентифицировать характеристики источника изменения состава окружающей среды на основе анализа эволюции сигнала сенсора.

5. Композитная среда, состоящая из полимерной матрицы полистирола с внедренными в нее тяжелыми частицами вольфрама, допускает раздельное управление величиной удельного акустического импеданса и коэффициентом

затухания акустических волн. Использование такого покрытия эффективно для изоляции пьезорезонаторов в мультисенсорных системах. 6. Бомбардировка поверхности плёнки полистирола энергетическими частицами азота переводит ее из гидрофобного состояния в гидрофильное, что в сочетании с капиллярной конденсацией влаги в образующихся при бомбардировке полимера энергетическими частицами порах увеличивает длительность функционирования чувствительного слоя биосенсора, покрытого таким слоем с иммобилизованными на нем бактериофагами или микроорганизмами.

Достоверность выполненных исследований диссертации определяется использованием в ходе работы современных методов анализа экспериментальных результатов, применением автоматизированных аппаратно программных технологических и измерительных комплексов, согласованием теоретических и практических результатов с литературными данными других авторов, использованием статистических методов обработки полученных результатов.

Личный вклад автора. Экспериментальные исследования, необходимые расчеты и компьютерное моделирование выполнены лично автором. Часть измерений были проведены совместно с научными сотрудниками Саратовского государственного университета, что отражено в соответствующих публикациях.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях и симпозиумах:

1. VI Всероссийская конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 13-15 сентября 2011 г., г. Саратов;

2. Пятая Международная научная конференция «Физико-химические основы формирования и модификации микро- и наноструктур», 12-14 октября 2011 г., г. Харьков;

3. VII Всероссийская конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 24-26 сентября 2012 г., г. Саратов;

4. VIII Всероссийская конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 3-5 сентября 2013 г., г. Саратов;

5. XXVI Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-26), 27-30 мая 2013 г., г. Нижний Новгород.

6. V Международный симпозиум «Наночастицы, наноструктурные покрытия и микроконтейнеры: технологии, свойства и применения» 9-12 мая 2014 г., г. Гент, Бельгия.

7. XXVII Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-27), 27-28 ноября 2014 г. Иваново.

8. Международная научно-техническая конференция «Полимерные композиты и трибология» (Поликомтриб-2015), 23 - 26 июня 2015 г., г. Гомель: ИММС НАНБ, Республика Беларусь.

9. VI Международный симпозиум «Наночастицы, наноструктурные покрытия и микроконтейнеры: технологии, свойства и применения», 21-24 мая 2015 г., г. Саратов.

10. X Всероссийская конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 8-10 сентября 2015 г., г. Саратов.

11. IEEE International Ultrasonics Symposium, October 21-24 2015, Taipei, Taiwan;

12. XXIX Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях», 27-29 июня, г. Саратов.

13. XI Всероссийская конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 6-8 сентября 2016 г., г. Саратов.

14. XII Международная конференция «Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии» 18-21 октября 2016 г. Минск Республика Беларусь.

15. IV Республиканская научно-техническая конференция молодых учёных, 10-11 ноября 2016 г., Гомель: ИММС НАНБ.

16. Международная научно-техническая конференция «Полимерные композиты и трибология» (Поликомтриб-2017), 27 - 30 июня 2017 г., г. Гомель: ИММС НАНБ, Республика Беларусь.

17. The 12th Workshop on Biosensors & BioAnalytical Microtechniques in Environmental, Food & Clinical Analysis, 25 - 29 September, 2017, Rome, Italy.

Материалы диссертационной работы использовались при выполнении

исследований по грантам:

Совета по грантам Президента Российской Федерации:

• Идентификатор: СП-677.2015.4. Тема "Разработка и исследование новых композиционных материалов для нужд медицинской техники" Руководитель: Смирнов А.В.

Российского фонда фундаментальных исследований:

• Проект № 13-08-00678(2013-2015) "Композиционные материалы и покрытия на основе смесей тяжёлых микро и наночастиц с полимером и их свойства при знакопеременных деформациях в поле ультразвуковой волны". Руководитель: д.т.н. Кисин В.В.

• Проект № 16-38-00633 мол_а (2016-2017) «Исследование закономерностей самоорганизации функциональных наноструктурированных покрытий в неравновесных условиях реактивной плазмы магнетронной распылительной системы». Руководитель: к.ф.-м.н. Синёв И.В.

• Проект № 16-07-00821-А (2016-2018) «Разработка новых принципов создания газовых анализаторов на основе матрицы пьезоэлектрических резонаторов с поперечным возбуждающим электрическим полем для информационных систем мониторинга окружающей среды». Руководитель: д.ф.-м.н. Зайцев Б.Д.

• Проект № 16-07-00984-А (2016-2017) «Разработка нового метода определения полного набора упругих, пьезоэлектрических и диэлектрических констант пьезокерамики по измеренным частотным зависимостям реальной и мнимой частей электрического импеданса пьезоэлектрического резонатора на ее основе». Руководитель: к.ф.-м.н. Теплых А.А.

Министерства Образования и науки:

• Соглашение №8400 от 24.08.2012 (2012-2013). Тема "Разработка бесконтактных акустических методов для исследования физических свойств наноструктурированных материалов с управляемыми характеристиками". Шифр: "Магнетик". Руководитель: д.ф.-м.н. Кузнецова И.Е.

• Соглашение №8862 от 14.11.2012 (2012). Тема "Исследование электронных и акусто-электронных свойств новых многослойных наноструктур, содержащих полупроводниковые, пьезоэлектрические и нанокомпозитные слои". Шифр: "Визит". Руководитель: д.ф.-м.н. Каган М.С.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 36 печатных работы, в том числе 1 2 статей в журналах, включенных в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук» Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав с выводами, заключения и списка литературы. Основная часть работы изложена на 150 страницах машинописного текста, включая 20 страниц библиографии, содержащей 177 наименования источников. Работа содержит 79 рисунков и 10 таблиц.

1. Поверхность в твердотельных сенсорах газа и биосенсорах 1.1. Поверхность металлооксидных резистивных сенсоров газа

Поверхность металлоксидного резистивного сенсоров газа контактирует с окружающей средой. На ней происходит адсорбция частиц газа. В обычных условиях это, прежде всего, молекулы кислорода и воды, создающие на поверхности акцепторные центры. Адсорбция может быть диссоциативной. Заряженная форма адсорбции, обладающая большей энергией связи с поверхностью, чем нейтральная, образуется, если адсорбированная частица захватывает свободные носители заряда из объема полупроводника. Тем самым объем обедняется, что проявляется в изменении сопротивления.

Чтобы влияние адсорбции было эффективным, необходимо соблюдать баланс между зарядом на поверхности (поверхностная плотность центров адсорбции, площадь поверхности) и зарядом в объеме (концентрация доноров в объеме, объем полупроводника). В случае поверхности с простой морфологией -пирамиды, полусферы, призмы, отношение объема к поверхности всегда даст прямую зависимость от характерного размера основного элемента морфологии. Для однородного слоя - толщину пленки. Эту закономерность можно проследить в большом числе работ [22-26].

Иное дело в случае поверхности с элементами самоподобия. Для фракталов отношение поверхности к объему зависит от фрактальной размерности поверхности [27-31]. Соответственно необходимы изменения в уравнении электронейтральности, описывающем баланс поверхностного и объемного зарядов, что в свою очередь повлияет и на баланс потоков адсорбции -десорбции. Поэтому характеристики резистивных сенсоров газа с фракталоподбной поверхностью имеют особенности [32].

Кроме того на работу резистивного сенсора газа оказывает непосредственное влияние механизм токопереноса. Особенно сильную зависимость сопротивления сенсора от концентрации активного газа в окружающей атмосфере следует ожидать вблизи перколяционного перехода, когда обеднение перемычек между зернами может вызвать не только обрывы

линий протекания тока, но и препятствовать выходу свободных носителей заряда из внутренних зерен агрегатов на внешнюю поверхность агрегата с последующим захватом на поверхностные состояния.

Поэтому тонкие пленки и покрытия с развитой поверхностью, в частности, полупроводниковые оксиды металлов являются актуальным объектом исследования.

1.2. Полимерные плёнки и композитные покрытия

В последние годы постоянно растет интерес к разработке новых функциональных материалов на основе композиций органических и неорганических веществ, а также гибридных материалов, включающих, кроме неорганических и органических составляющих, еще и материалы биологического происхождения. Помимо того, что такие конструкционные материалы или покрытия обладают улучшенными свойствами, они способны выполнять и дополнительные функции, которые позволяют создавать на их основе изделия новой техники, в том числе элементы информационных систем, микро и наносистемы разного назначения [33], сенсоры [34], боеприпасы нового типа [35], акустоэлектрические преобразователи [36] и многое другое. Исследование металлополимерных композитов, в том числе с наночастицами металлов, имеет большие традиции как в отечественной [37], так и в зарубежной науке[38]. Благодаря открывающимся широким возможностям применения этих материалов, внимание к ним не ослабевает и в настоящее время [39,40]. Особое значение приобретает разработка до конца не исследованных, но важных для практики вопросов, как, например, изучение влияния различных обработок на адгезию и когезию [41,42] К настоящему времени исследованы и разработаны методы модификации поверхности полимерных слоев [43,44], создания наноразмерного рельефа поверхности [45,46], иммобилизации биологических объектов, биологически активных веществ и катализаторов биохимических реакций на поверхности [47,48]. Изучаются условия появления акустических резонансов в заполненных жидкой фазой капиллярах [49,50]. Большие успехи достигнуты в разработке фундаментальных основ работы ультразвуковых химических и

биологических сенсоров с композитными и/или гибридными покрытиями [51,52,53].

В твердотельных ультразвуковых преобразователях и пьезоэлектрических датчиках традиционно применяются слои металл-полимерного композита, формируемого на поверхности пластины [54,55,56]. Для обеспечения необходимых геометрических и акустических характеристик таких слоев разработаны [57,58] и продолжают разрабатываться методы изготовления, а также отдельные аспекты этих методов, обеспечивающие их технологическую совместимость с конкретной конструкцией постоянно совершенствуемых приборов. Что касается технологической реализации получаемых новых знаний, то они связаны с необходимостью преодоления, по меньшей мере, трех технических трудностей. Во-первых, избыточная поверхностная энергия является причиной высокой степени агломерации мелкодисперсных металлических частиц [59]. Во-вторых, сложности достижения однородности распределения тяжелых металлических частиц по объему полимера в процессе формирования композита [58]. В-третьих, при формировании композита одновременно происходит переход полимера в твердое состояние и закрепления в полимерной матрице частиц металла, что приводит к взаимосвязи упругих свойств композита и акустических потерь в нем [60]. Активная и реактивная части акустического импеданса материала оказываются взаимозависимыми не по принципиальным физическим или химическим причинам, а по причинам чисто технологическим. То есть, разработчики пьезоэлектрических приборов оказываются технологически ограниченными в выборе конструкции устройства, а значит, и в достижении его высоких характеристик. В патентах последних лет предлагается ряд технических решений [61,62]. Особенности этих решений не позволяли напрямую использовать их при выполнении диссертационного исследования. Поэтому был предложен новый способ нанесения металл - полимерного композитного покрытия на поверхность пьезоэлектрического резонатора.

Полимерные тонкие плёнки используются в различных областях медицины, нано- и биотехнологиях, сенсорных технологиях и т.д. Среди них,

полиметилметакрилат, поли(этиленгликоль), поли(тетрафторэтилен), полиуретан и прочие полимеры и блок-сополимеры[63-68]. Полистирол (ПС) был выбран как типичный биосовместимый полимер [69]. Одно из главных достоинств этого полимера - его доступность и небольшая цена, что делает его привлекательным с экономической точки зрения. Кроме того, полистирол обладает отличными механическими свойствами и не токсичен [70,71]. ПС широко используется для изготовления посуды и инструментов для медицинских, биологических исследований, диагностического и терапевтического оборудования (в имплантируемых медицинских устройствах, для контролируемой доставки терапевтического агента) [72]. Хотя использование ПС в клинической практике не распространено, полистирол используется в аппаратах искусственной печени [73]. Применение его также возможно для производства перевязочного материала и покрытия имплантируемых медицинских устройств [74]. Полистирол в составе металл-полимерных композиционных материалов широко используется в акустоэлектрических преобразователях [75,76], ультразвуковых, химических и биологических сенсорах с композитными и/или гибридными полимерными покрытиями [77,78,79].

Во всех вышеупомянутых областях применения важно иметь механизмы управления поверхностными свойствами полимера. Недостаточная поверхностная энергия вносит существенные ограничения в применение этих плёнок [80]. От таких параметров поверхности как шероховатость, смачиваемость, морфология, наличие на поверхности функциональных групп зависят показатели адгезии бактерий и клеток, их роста и пролиферации и др. В некоторых случаях важно улучшить эти параметры, сделав полимер пригодным для тканевой инженерии и покрытий, для создания каркасов на поверхности имплантатов [81]. В других случаях важно не допустить образования биоплёнок на поверхности материала. Антиинфекционные свойства плёнок можно улучшить, используя антибактериальные препараты, но существует вероятность возникновения сопротивляемости у патогенных бактерий. К тому же необходимо организовать доставку препаратов в зону контакта, что достаточно сложно и существенно

влияет на экономическую сторону вопроса [82,83,84]. В связи с этим обработка в плазме представляется привлекательным методом модификации поверхностных свойств полимеров. Помимо того, что этот процесс относительно недорогой, экологичный и применим к широкому спектру полимерных материалов, плазменная обработка существенно меняет только поверхностные свойства материала, не затрагивая объём [85-91]. Модификация тонких плёнок полимеров для различных областей применения - развивающаяся область науки, интерес к которой не ослабевает и на сегодняшний день. Благодаря сочетанию свойств тонкие плёнки полистирола являются популярным объектом для исследований [87,88,92-97]. Поэтому исследование возможности создания на поверхности плёнок полистирола пор нано-размеров путём модификации в плазме высокочастотного(КЕ) разряда аргона весьма актуальная задача.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Смирнов Андрей Владимирович, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Ryabtsev S. V. et al. Application of semiconductor gas sensors for medical diagnostics //Sensors and Actuators B: Chemical. - 1999. - V. 59. - No. 1. - pp. 2629.

2 Eranna G. et al. Oxide materials for development of integrated gas sensors—a comprehensive review //Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. -2004. - V. 29. - No 3-4. - pp. 111-188.

3 Ren F., Pearton S. J. Semiconductor Device-Based Sensors for Gas , Chemical, and Biomedical Applications. - CRC Press. Taylor & Francis Group. Boca Raton. USA. -2011. - 312 P.

4 Звягин А. А. и др. Определение паров ацетона и этанола полупроводниковыми сенсорами //Журнал аналитической химии. - 2010. - Т. 65. - №. 1. - С. 96-100.

5 Fine G. F. et al. Metal oxide semi-conductor gas sensors in environmental monitoring //Sensors. - 2010. - V. 10. - No. 6. - pp. 5469-5502.

6 Sysoev V. V. et al. Temperature gradient effect on gas discrimination power of a metal-oxide thin-film sensor microarray //Sensors. - 2004. - V. 4. - No. 4. - pp. 3746.

7 Gaskov A.M., Rumyantseva M.N. Materials for Solid-State Gas Sensors //Inorganic materials. - 2000. - No 36. - pp. 293-301.

8 Dimitrov D. T. et al. Experimental Investigation and Modeling of Bio-Sensitive Properties of ZnO/ZnO: Fe Junctions Based on the Nanostructured Films Produced by Sol-Gel Technology Part II //Journal of Materials Science and Technology. -2016. - V. 24. - No. 2. - pp. 77-91.

9 Dimitrov D. T. et al. Experimental Investigation and Modeling of Bio-Sensitive Properties of ZnO/ZnO: Fe Junctions Based on the Nanostructured Films Produced by Sol-Gel Technology Part II //Journal of Materials Science and Technology. -2016. - V. 24. - No. 2. - pp. 77-91.

10 Abello L. et al. Structural characterization of nanocrystalline SnO2by X-ray and Raman spectroscopy //Journal of Solid State Chemistry. - 1998. - V. 135. - No. 1. -pp. 78-85.

11 Аверин И. А. и др. Особенности синтеза и исследования нанокомпозитных пленок, полученных методом золь-гель-технологии //Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. - 2012. - №. 2.

12 Verona E. et al. Quasi longitudinal Lamb acoustic modes along ZnO/Si/ZnO structures //Ultrasonics. - 2017. - V. 76. - pp. 227-233.

13 Васильев Р.Б. и др. Неорганические структуры как материалы для газовых сенсоров //Успехи химии. - 2004. - Т. 73. - № 10. - С. 1019-1038.

14 Wang C. et al. Metal oxide gas sensors: sensitivity and influencing factors //Sensors.

- 2010. - V. 10. - No. 3. - pp. 2088-2106.

15 Dimitrov D. T. et al. Investigation of the electrical and ethanol-vapour sensing properties of the junctions based on ZnO nanostructured thin film doped with copper //Applied Surface Science. - 2017. - V. 392. - pp. 95-108.

16 Акимов Б. А. и др. Проводимость структур на основе легированных нанокристаллических пленок SnO2 c золотыми контактами //Физика и техника полупроводников. - 1999. - Т. 33. - № 2. - С. 205-207.

17 Рембеза С. И. и др. Электрофизические и газочувствительные свойства полупроводниковых наноструктурированных пленок SnO2: ZrO2 //Физика и техника полупроводников. - 2011. - Т. 45. - № 5. - С. 612-616.

18 Гаман В.И. Физика полупроводниковых газовых сенсоров. - Томск: Изд-во науч.-технической литературы. - 2012. - 110 с.

19 Barsan N. Conduction models in gas-sensing SnO2 layers: grain-size effects and ambient atmosphere influence //Sensors and Actuators B: Chemical. - 1994. - V. 17.

- No 3. - pp. 241-246.

20 Barsan N., Weimar U. Conduction model of metal oxide gas sensors //Journal of Electroceramics. - 2001. - V. 7. - No 3. - pp. 143-167.

21 Pan J., Shen H., Mathur S. One-Dimensional SnO2 Nanostructures: Synthesis and Applications //Journal of Nanotechnology. - 2012. - 12 p.

22 Seal S., Shukla S. Nanocrystalline SnO gas sensors in view of surface reactions and modifications //JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. - 2002. -V. 54. - No. 9. - pp. 35-38.

23 Rothschild A., Komem Y. On the relationship between the grain size and gas-sensitivity of chemo-resistive metal-oxide gas sensors with nanosized grains //Journal of electroceramics. - 2004. - V. 13. - No. 1. - pp. 697-701

24 Rothschild A., Komem Y. The effect of grain size on the sensitivity of nanocrystalline metal-oxide gas sensors //Journal of Applied Physics. - 2004. - V. 95. - No. 11. - pp. 6374-6380

25 Xu C. et al. Grain size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements //Sensors and Actuators B: Chemical. - 1991. - V. 3. - No. 2. - pp. 147-155

26 Barsan N. Conduction models in gas-sensing SnO 2 layers: grain-size effects and ambient atmosphere influence //Sensors and Actuators B: Chemical. - 1994. - V. 17. - No. 3. - pp. 241-246.

27 Гийон Э. и др. Фракталы и перколяция в пористой среде //Успехи физических наук. - 1991. - Т. 161. - №. 10. - С. 121-128.

28 Смирнов Б. М. Физика фрактальных кластеров. - М.: Наука. - 1991. - 136 с.

29 Жюльен Р. Фрактальные агрегаты //Успехи физических наук. - 1989. - Т. 157. -№. 2. - С. 339-357.

30 Шкловский Б. И., Эфрос А. Л. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред //Успехи физических наук. - 1975. - Т. 117. - №. 11. - С. 401-435.

31 Балханов В. К. Основы фрактальной геометрии и фрактального исчисления //Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2013.-224 с. - 2013.

32 Аверин И. А. и др. Моделирование сенсорного отклика вакуумметров с чувствительными элементами на основе многокомпонентных оксидных

наноматериалов с фрактальной структурой //Журнал технической физики. -2017. - Т. 87. - №. 5.

33 Gururaja M. N., Rao A. N. H. A review on recent applications and future prospectus of hybrid composites //Int J Soft Comput Eng. - 2012. - V. 1. - No. 6. - pp. 22312307.

34 Hands P. J. W., Laughlin P. J., Bloor D. Metal-polymer composite sensors for volatile organic compounds: Part 1. Flow-through chemi-resistors //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2012. - V. 162. - No. 1. - pp. 400-408.

35 Elliott K. H. Tungsten/powdered metal/polymer high density non-toxic composites : пат. 6916354 США. - 2005.

36 Sadaka A., Yuan J. R. Composite passive materials for ultrasound transducers : пат. 7804228 США. - 2010.

37 А.Д. Помогайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд Наночастицы металлов в полимерах. М. Химия. 2000 - 672 с.

38 Safari A., Akdogan E. K. (ed.). Piezoelectric and acoustic materials for transducer applications. - Springer Science & Business Media, 2008. 481 p.

39 Керимов М. К. и др. Пьезоэлектрические материалы на основе гибрида матричных нано-и микропьезоэлектрических композитов //Журнал технической физики. - 2011. - Т. 81. - №. 8. - С. 127-134.

40 Завьялов С. А. и др. Структура и свойства гибридных тонкопленочных нанокомпозитов металл - полипараксилилен //Химическая физика. - 2007. - Т. 26. - №. 4. - С. 81-87.

41 Ochoa-Putman C., Vaidya U. K. Mechanisms of interfacial adhesion in metal-polymer composites-Effect of chemical treatment //Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2011. - V. 42. - No. 8. - pp. 906-915.

42 Solouk A. et al. Application of plasma surface modification techniques to improve hemocompatibility of vascular grafts: a review //Biotechnology and applied biochemistry. - 2011. - V. 58. - No. 5. - pp. 311-327.

43 Dang Z. M. et al. Fundamentals, processes and applications of high-permittivity polymer-matrix composites //Progress in Materials Science. - 2012. - V. 57. - No. 4.

- pp. 660-723.

44 Mondal M. H., Mukherjee M. Effect of thermal modification on swelling dynamics of ultrathin polymer films //Polymer. - 2012. - VT. 53. - No. 22. - pp. 5170-5177.

45 Wilson S. A. et al. New materials for micro-scale sensors and actuators: An engineering review //Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2007. - V. 56.

- No. 1. - pp. 1-129.

46 Jacobs T. et al. Plasma surface modification of biomedical polymers: influence on cell-material interaction //Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 2012. - V. 32.

- No. 5. - pp. 1039-1073.

47 Ramakrishna S. et al. Biomedical applications of polymer-composite materials: a review //Composites science and technology. - 2001. - V. 61. - No. 9. - pp. 11891224.

48 Rezwan K. et al. Biodegradable and bioactive porous polymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering //Biomaterials. - 2006. - V. 27. - No. 18. - pp. 3413-3431.

49 Алексанов Д. И. и др. Моделирование акустического поля капилляров, заполненных жидкостью //Научное приборостроение. - 2010. - Т. 20. - №. 2. -С. 63-72.

50 Gururaja T. R. et al. Piezoelectric composite materials for ultrasonic transducer applications. Part II: Evaluation of ultrasonic medical applications //IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics. - 1985. - V. 32. - No. 4. - pp. 499-513.

51 Hands P. J. W., Laughlin P. J., Bloor D. Metal-polymer composite sensors for volatile organic compounds: Part 1. Flow-through chemi-resistors //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2012. - V. 162. - No. 1. - pp. 400-408.

52 Yang J. et al. Ratiometric info-chemical communication system based on polymer-coated surface acoustic wave microsensors //Sensors and Actuators B: Chemical. -2012. - V. 173. - pp. 547-554.

53 Zhou Q. et al. Piezoelectric films for high frequency ultrasonic transducers in biomedical applications //Progress in materials science. - 2011. - V. 56. - No. 2. -pp. 139-174.

54 Grewe M. G. et al. Acoustic properties of particle/polymer composites for ultrasonic transducer backing applications //IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. - 1990. - V. 37. - No. 6. - pp. 506-514.

55 Wang H. et al. High frequency properties of passive materials for ultrasonic transducers //IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control.

- 2001. - V. 48. - No. 1. - pp. 78-84.

56 Зайцев Б. Д. и др. Новый способ подавления паразитных мод в пьезоэлектрическом резонаторе с поперечным электрическим полем //Письма в ЖТФ. - 2011. - Т. 37. - №. 11. - С. 27-34.

57 Akdogan E. K., Allahverdi M., Safari A. Piezoelectric composites for sensor and actuator applications //IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. - 2005. - V. 52. - No. 5. - pp. 746-775.

58 Paul K., Raimo S., Martikainen J., Magnus C.Techniques for joining dissimilar materials: metals and polymers // Rev. Adv. Mater. Sci. - 2014. - V. 36. - pp. 152164.

59 Rusu M., Sofian N., Rusu D.Mechanichal and thermal properties of zinc powder filled high density polyethylene composites // Polymer Testing. - 2001. - V. 20. - No. 4. - pp. 409 - 417.

60 Toda M. Thompson M. Novel multi-layer polymer-metal structures for use inultrasonic transducer impedance matching and backing absorber applications.//IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control

- 2010. - V.57. - No12 - pp. 2818-2827.

61 Bae D. H. et al. Fabrication methods of metal/polymer/ceramic matrix composites containing randomly distributed or directionally aligned nanofibers : пат. 8075821 США. - 2011.

62 Johnson M. H. Mixed metal polymer composite : заяв. пат. 13/548,302 США. -2012.

63 Adhikari B., Majumdar S. Polymers in sensor applications //Progress in polymer science. - 2004. - V. 29. - No. 7. - pp. 699-766.

64 Tsui O. K. C. Polymer thin films. - World Scientific, 2008. - V. 1. - 300 p.

65 Osada Y., De Rossi D. E. (ed.). Polymer sensors and actuators. - Springer Science & Business Media, 2013. - 419 p.

66 Atashbar M. Z. et al. QCM biosensor with ultra thin polymer film //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2005. - V. 107. - No. 2. - pp. 945-951.

67 Penza M., Milella E., Anisimkin V. I. Monitoring of NH 3 gas by LB polypyrrole-based SAW sensor //Sensors and Actuators B: Chemical. - 1998. - V. 47. - No. 1. -pp. 218-224.

68 Yakovlev P. V. et al. Determination of gases using polymer-coated semiconductor sensors //Journal of Analytical Chemistry. - 2002. - V. 57. - No. 3. - pp. 276-279.

69 El Fray M. et al. Biocompatibility and Fatigue Properties of Polystyrene-Polyisobutylene- Polystyrene, an Emerging Thermoplastic Elastomeric Biomaterial //Biomacromolecules. - 2006. - V. 7. - No. 3. - pp. 844-850.

70 George P. A., Donose B. C., Cooper-White J. J. Self-assembling polystyrene-block-poly (ethylene oxide) copolymer surface coatings: Resistance to protein and cell adhesion //Biomaterials. - 2009. - V. 30. - No. 13. - pp. 2449-2456.

71 Imbert-Laurenceau E. et al. Surface modification of polystyrene particles for specific antibody adsorption //Polymer. - 2005. - V. 46. - No. 4. - pp. 1277-1285.

72 Schwarz M. C. Implantable or insertable medical devices for controlled delivery of a therapeutic agent : пат. 7105175 США. - 2006.

73 Pavithra D., Doble M. Biofilm formation, bacterial adhesion and host response on polymeric implants—issues and prevention //Biomedical Materials. - 2008. - V. 3. -No. 3. - pp. 1-13.

74 Vachon D., Wnek G. E. Medical uses of styrene sulfonate polymers : пат. 6306419 США. - 2001.

75 Sadaka A., Yuan J. R. Composite passive materials for ultrasound transducers : пат. 7804228 США. - 2010.

76 Wang H. et al. Passive materials for high frequency ultrasound transducers //SPIE Conference Proceedings. - 1999. - V. 3664. - pp. 35-42.

77 Hands P. J. W., Laughlin P. J., Bloor D. Metal-polymer composite sensors for volatile organic compounds: Part 1. Flow-through chemi-resistors //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2012. - V. 162. - No. 1. - pp. 400-408.

78 Yang J. et al. Ratiometric info-chemical communication system based on polymer-coated surface acoustic wave microsensors //Sensors and Actuators B: Chemical. -2012. - V. 173. - pp. 547-554.

79 Zhou Q. et al. Piezoelectric films for high frequency ultrasonic transducers in biomedical applications //Progress in materials science. - 2011. - V. 56. - No. 2. -pp. 139-174.

80 Flamm D. L., Auciello O. Plasma deposition, treatment, and etching of polymers: the treatment and etching of polymers. - Elsevier, 2012. - 528 p.

81 Recek N. et al. Cell adhesion on polycaprolactone modified by plasma treatment //International Journal of Polymer Science. - 2016. - No. 7354396. - 9 p.

82 Asadinezhad A. et al. Polysaccharides coatings on medical-grade PVC: A probe into surface characteristics and the extent of bacterial adhesion //Molecules. - 2010. - V. 15. - No. 2. - pp. 1007-1027.

83 Hickok N. J., Shapiro I. M. Immobilized antibiotics to prevent orthopaedic implant infections //Advanced drug delivery reviews. - 2012. - V. 64. - No. 12. - pp. 11651176.

84 Goodman S. B. et al. The future of biologic coatings for orthopaedic implants //Biomaterials. - 2013. - V. 34. - No. 13. - pp. 3174-3183.

85 Vesel A. et al. Modification of polytetrafluoroethylene surfaces using H 2 S plasma treatment //Applied Surface Science. - 2015. - V. 357. - pp. 1325-1332.

86 Hagiwara K., Hasebe T., Hotta A. Effects of plasma treatments on the controlled drug release from poly (ethylene-co-vinyl acetate) //Surface and Coatings Technology. - 2013. - V. 216. - pp. 318-323.

87 van Kooten T. G., Spijker H. T., Busscher H. J. Plasma-treated polystyrene surfaces: model surfaces for studying cell-biomaterial interactions //Biomaterials. - 2004. - V. 25. - No. 10. - pp. 1735-1747.

88 Guo B. et al. Plasma-treated polystyrene film that enhances binding efficiency for sensitive and label-free protein biosensing //Applied Surface Science. - 2015. - V. 345. - pp. 379-386.

89 Fabbri M. et al. The effect of plasma surface modification on the biodegradation rate and biocompatibility of a poly (butylene succinate)-based copolymer //Polymer Degradation and Stability. - 2015. - V. 121. - pp. 271-279.

90 Juang R. S. et al. Surface hydrophilic modifications on polypropylene membranes by remote methane/oxygen mixture plasma discharges //Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2016. - V. 65. - pp. 420-426.

91 Kharitonov A. P. et al. Comparison of the surface modifications of polymers induced by direct fluorination and RF-plasma using fluorinated gases //Journal of Fluorine Chemistry. - 2014. - V. 165. - pp. 49-60.

92 Kondyurin A. et al. Etching and structural changes of polystyrene films during plasma immersion ion implantation from argon plasma //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2006. - V. 251. - No. 2. - pp. 413-418.

93 Ibrahim K. et al. Preparation and characterization of polystyrene-poly (ethylene oxide) amphiphilic block copolymers via atom transfer radical polymerization: Potential application as paper coating materials //Journal of applied polymer science. - 2006. - V. 102. - No. 5. - pp. 4304-4313.

94 Ting Y. H. et al. Surface roughening of polystyrene and poly (methyl methacrylate) in Ar/O2 plasma etching //Polymers. - 2010. - V. 2. - No. 4. - pp. 649-663.

95 North S. H. et al. Plasma-based surface modification of polystyrene microtiter plates for covalent immobilization of biomolecules //ACS applied materials & interfaces. -2010. - V. 2. - No. 10. - pp. 2884-2891.

96 Wang B. et al. Surface modification of polystyrene by femtosecond laser irradiation //Journal of Laser Micro Nanoengineering. - 2016. - V. 11. - No. 2. - pp. 253-256.

97 Chen Y. et al. Surface modification and biocompatible improvement of polystyrene film by Ar, O2 and Ar + O2 plasma //Applied Surface Science. - 2013. - V. 265. - pp. 452-457.

98 Yousef A. E. Detection of bacterial pathogens in different matrices: Current practices and challenges //Principles of Bacterial Detection: Biosensors, Recognition Receptors and Microsystems. - Springer New York, 2008. - pp. 31-48.

99 Li S. et al. Direct detection of Salmonella typhimurium on fresh produce using phage-based magnetoelastic biosensors //Biosensors and Bioelectronics. - 2010. - V. 26. - No. 4. - pp. 1313-1319.

100 Verheust C. et al. Contained use of bacteriophages: risk assessment and biosafety recommendations //Applied biosafety. - 2010. - V. 15. - No. 1. - pp. 32-44.

101 Griffiths D., Hall G. Biosensors—what real progress is being made? //Trends in biotechnology. - 1993. - V. 11. - No. 4. - pp. 122-130.

102 Los M., Los J., Wegrzyn G. Rapid detection of bacteriophage infection and prophage induction using electric biochips //Microbial Cell Factories. - 2006. - V. 5. - No. 1. - pp. 38.

103 Rossi A. M. et al. Porous silicon biosensor for detection of viruses //Biosensors and Bioelectronics. - 2007. - V. 23. - No. 5. - pp. 741-745.

104 Garda-Aljaro C. et al. Carbon nanotubes-based chemiresistive biosensors for detection of microorganisms //Biosensors and Bioelectronics. - 2010. - V. 26. - No. 4. - pp. 1437-1441.

105 Lesniewski A., Los M., Jonsson-Niedziolka M., Krajewska A., Szot K., Los J.M., Niedziolka-Jonsson J. // Bioconjugate Chem. 2014. - V. 25. - No 4. - pp. 644-648.

106 Muñoz-Berbel X., García-Aljaro C., Muñoz F. J. Impedimetric approach for monitoring the formation of biofilms on metallic surfaces and the subsequent application to the detection of bacteriophages //Electrochimica Acta. - 2008. - V. 53. - No. 19. - pp. 5739-5744.

107 García-Aljaro C., Muñoz-Berbel X., Muñoz F. J. On-chip impedimetric detection of bacteriophages in dairy samples //Biosensors and Bioelectronics. - 2009. - V. 24. -No. 6. - pp. 1712-1716.

108 Карасевич Ю.Н. Основы селекции микроорганизмов, утилизирующих синтетические органические соединения. М.: Наука, 1982. 144 с.

109 Гулий О. И. и др. Получение фаговых мини-антител и их использование для детекции микробных клеток с помощью электроакустического датчика //Биофизика. - 2012. - Т. 57. - №. 3. - С. 460-467.

110 Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Шихабудинов А.М., Матора Л.Ю., Макарихина С.С., Игнатов О.В. Детекция микробных клеток с помощью электроакустического датчика // Микробиология. - 2013 - Т. 82 - вып. 2. - С. 218-227.

111 Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Шихабудинов А.М., Дыкман Л.А., Староверов С.А., Караваева О.А., Павлий С.А., Игнатов О.В. Определение спектра литической активности бактериофагов методом акустического анализа // Биофизика. - 2015. - Т. 60. - вып. 4. - С.722-728.

112 Methods for the determination of susceptibility of bacteria to antimicrobial agents. EUCAST Definitive document // Clin Microbiol Infect. - 1998. - V.4. - pp. 291296.

113 Amin A. S. Pyrocatechol violet in pharmaceutical analysis. Part I. A spectrophotometry method for the determination of some P-lactam antibiotics in pure and in pharmaceutical dosage forms //Il Farmaco. - 2001. - V. 56. - No. 3. - pp. 211218.

114 El Walily A. F. M. et al. Use of cerium (IV) in the spectrophotometric and spectrofluorimetric determinations of penicillins and cephalosporins in their

pharmaceutical preparations //Spectroscopy Letters. - 2000. - V. 33. - No. 6. - pp. 931-948.

115 Милкин С. С. и др. Нагрев гидрозолей магнетита СВЧ-излучением разной частоты //Физика. - 2014. - №. 4. - С. 5-11.

116 Mahdi O.S., Malyar I.V., Galushka V.V., Smirnov A.V., Sinev I.V., Venig S.B. Morphology and inner structure of ethanol sensitive thin films of tin oxide operating at near room temperature // Technical Physics Letters. - 2017. - V. 43. - No 6. -pp. 531-534.

117 Mahdi O.S., Malyar I.V., Zakharevich A.M., Smirnov A.V., Sinev I.V., Venig S.B. Phase composition of gas sensitive thin films of tin oxide operating at near room temperature // Technical Physics Letters. - 2017. - Т. 43. - No 7. - pp. 681-683.

118 Синёв И.В., Смирнов А.В., Гребенников А.И., Сякина С.Д., Симаков В.В., Кисин В.В. Влияние предварительного нагрева на распознавательную способность мультисенсорной микросистемы // Нано- и микросистемная техника. - 2014. - № 1. - С. 52-56.

119 Синёв И.В., Смирнов А.В. , Симаков В.В. Зародышеобразование и рост газочувствительных наноструктурированных плёнок диоксида олова // Тезисы докладов VI всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 13-15 сентября 2011 г., г. Саратов, -Саратов: Изд-во Саратовского университета. - 2011. - С. 56-57.

120 Синёв И.В., Смирнов А.В., Сякина С.Д., Гребенников А.И., Симаков В.В., Кисин В.В. Формирование покрытия с открытыми вертикально-ориентированными порами // Материалы пятой Международной научной конференции «Физико-химические основы формирования и модификации микро- и наноструктур», 12-14 октября 2011 г., г. Харьков: НФТЦ МОНМС и НАН Украины. - 2011. - Т. 2. - С. 436-439.

121 Симаков В.В., Синёв И.В., Смирнов А.В., Осыко И.Д., Гребенников А.И., Сергеев С.А. Влияние освещения на газочувствительность тонких пленок

диоксида олова к парам этанола при комнатной температуре // Нано- и микросистемная техника. - 2017. - Т. 19. - №1. - С. 34-40.

122 Смирнов А.В., Сердечный Д.В. Использование метода главных компонент для обработки сигналов матрицы сенсоров газа. // XXVI Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-26), 27-30 мая 2013 г., г. Нижний Новгород. Саратов: Изд-во Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. - Т.9. - С. 111.

123 Смирнов А.В., Синёв И.В., Кисин В.В., Гребенников А.И., Симаков В.В. Влияние газовыделения изоляции электрических проводов на отклик мультисенсорной микросистемы на основе тонкой пленки диоксида олова // Тезисы докладов VIII всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 3-5 сентября 2013 г., г. Саратов, - Саратов: Изд-во Саратовского университета, 2013. - С. 211-212.

124 Синёв И.В., Смирнов А.В., Гребенников А.И., Симаков В.В., Кисин В.В. Влияние предварительного циклического изменения температуры на распознавание тонкопленочными полупроводниковыми сенсорами наличия примеси паров аммиака в воздухе // Тезисы докладов VIII всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 3-5 сентября 2013 г., г. Саратов. - Саратов: Изд-во Саратовского университета, 2013. - С. 209-210.

125 Смирнов А.В., Синев И.В., Симаков В.В. Идентификация материала электрической изоляции кабеля с помощью анализа отклика резистивного газового сенсора// Сборник трудов XXIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» 27-29 июня, Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. - 2016. - Т.2 . - С. 91-93.

126 Сякина С.Д., Синёв И.В., Смирнов А.В., Симаков В.В. Моделирование формирования наноразмерных структур диоксида олова методом физического

осаждения // Труды XXVII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», 27-28 ноября 2014 г., г. Иваново, - Саратов: Изд-во Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. - Т.9. - С. 250-252.

127 Осыко И.Д., Симаков В.В., Синев И.В., Смирнов А.В. Влияние интенсивности внешнего излучения на проводимость тонких плёнок диоксида олова // Сборник трудов XXIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» 27-29 июня, Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

- 2016. - Т. 4 . - С. 125-127.

128 Смирнов А.В., Гребенников А.И., Синёв И.В., Симаков В.В. Влияние термоциклирования на воспроизводимость температурной зависимости проводимости наноструктурированных плёнок SnO2 //Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2013. - Вып. 5.

- С. 296-300.

129 Синев И.В., Смирнов А.В., Симаков В.В., Тимошенко В.А. Анализ газовых смесей с помощью полупроводниковых сенсоров газа// Тезисы докладов XI всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 6-8 сентября 2016 г., г. Саратов, -Саратов: Изд-во «Техно-декор». - 2016. - С. 188-189.

130 Смирнов А.В., Гребенников А.И. , Грибов А.Н., Симаков В.В., Синёв И.В., Кисин В.В. Отклик газочувствительной микросистемы на запах перегретой изоляции электрического кабеля // Нано- и микросистемная техника. - 2014. -№ 2. - С. 53-56.

131 Simakov V.V., Sinev I.V., Smirnov A.V., Grebennikov A.I. Effect of Temperature on the Growth Rate of Tin Dioxide Whiskers Formed by Physical Vapor Deposition // Technical Physics. - 2016. - V. 61. - No 4. - pp. 574-578.

132 Вениг С.Б., Махди О.С., Маляр И.В., Синёв И.В., Смирнов А.В., Кисин В.В. Морфология тонких пленок диоксида олова, обладающих

газочувствительностью при температуре, близкой к комнатной // Известия Саратовского университета. Новая серия: серия физика. - 2015. - Вып. 4. - С.

17-22.

133 Сякина С.Д., Синёв И.В., Смирнов А.В., Симаков В.В. Электрохимический импеданс газочувствительных микросистем на основе поликристаллических слоёв диоксида олова // Нано- и микросистемная техника. - 2014. - № 2. - С. 53-56.

134 Smirnov A.V., Sinev I.V., Grebennikov A.I., Simakov V.V. Fabrication and characterization of Bi-doped nanostructured SnO2 thin films.// The nanoparticles and nanostructured coatings microcontainers: technology, properties and applications -Mater. 6th Int. Conf. 21-24 May 2015. Saratov State University, Russian Federation. - P.43.

135 Симаков В.В., Ворошилов А.С., Галушка В.В., Гребенников А.И., Синёв И.В., Смирнов А.В., Сякина С.Д., Кисин В.В. Распознавание запахов дыма на основе анализа динамики отклика мультисенсорной микросистемы // Нано- и микросистемная техника. - 2012. - № 9. - С. 49-54.

136 Синёв И.В., Симаков В.В., Смирнов А.В., Сякина С.Д., Гребенников А.И., Кисин В.В. Формирование пленок диоксида олова с вертикально ориентированными нанопорами // Нанотехника. - 2011. - № 3. - С. 45-46.

137 Chen Z. et al. Insight on fractal assessment strategies for tin dioxide thin films //ACS nano. - 2010. - V. 4. - No. 2. - pp. 1202-1208.

138 Moshnikov V. A. et al. Hierarchical nanostructured semiconductor porous materials for gas sensors //Journal of non-crystalline solids. - 2010. - V. 356. - No. 37. - pp. 2020-2025.

139 Аверин И. А. и др. Чувствительные элементы датчиков вакуума на основе пористых наноструктурированных пленок SiO2-SnO2, полученных золь-гель методом //Журнал технической физики. - 2015. - Т. 85. - №. 6. - С. 143-147.

140 Igoshina S. E. et al. Multicomponent metal oxide nanomaterials with fractal structure for highly sensitive vacuum sensors //Современный научный вестник. -2015. - Т. 11. - С. 13-19.

141 Кукушкин С. А., Осипов А. В. Процессы конденсации тонких пленок //Успехи физических наук. - 1998. - Т. 168. - №. 10. - С. 1083-1116.

142 Децик В. Н. и др. Кинетика начальной стадии фазового перехода первого рода в тонких пленках //Физика твердого тела. - 1997. - Т. 39. - №. 1. - С. 121-126.

143 Кукушкин С. А., Осипов А. В. Формирование и эволюция фазового состава и связанных с ним свойств в процессе роста тонких пленок //Журнал технической физики. - 1997. - Т. 67. - №. 10. - С. 112-120.

144 Васильев А., Олихов И., Соколов А. Газовые сенсоры для пожарных извещателей //Электроника: Наука, технология, бизнес. - 2005. - №. 2. - С. 2429.

145 Paczkowski S. et al. The olfaction of a fire beetle leads to new concepts for early fire warning systems //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2013. - V. 183. - pp. 273-282.

146 Gutmacher D., Hoefer U., Wollenstein J. Gas sensor technologies for fire detection //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2012. - V. 175. - pp. 40-45.

147 Chen S. J. et al. Fire detection using smoke and gas sensors //Fire Safety Journal. -2007. - V. 42. - No. 8. - pp. 507-515.

148 Федоров А. В. и др. Системы и технические средства раннего обнаружения пожара //М.: Академия ГПС МЧС России. - 2009.158 с.

149 Симаков В. В. и др. Распознавание запахов дыма на основе анализа динамики отклика мультисенсорной микросистемы //Нано-и микросистемная техника. -2012. - №. 9. - С. 49-54.

150 Стеценко М.А. Анализ результатов аппроксимации спектральных характеристик поверхностного плазмонного резонанса аналитическими функциями// Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. - 2014. - вып. 49. - С.93-97.

151 Смирнов А.В., Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Кузнецова И.Е., Синёв И.В., Теплых А.А., Кисин В.В. Формирование поглощающего покрытия на основе металл-полимерного композита для пъезоэлектрических резонаторов // Радиотехника. - 2016. - № 11. - С. 359-362.

152 Зайцев Б.Д., Кисин В.В., Смирнов А.В. Способ получения композитного материала на подложке: пат. 2611540 Рос. Федерация. // - № 2014152409; заявл. 24.12.2014; опубл. 20.07.2016 Бюл. №23. - регистрация в реестре изобретений 28.02.2017 г.

153 Смирнов А.В., Синёв И.В., Шихабудинов А.М. Акустические свойства композита 0-3 на основе вольфрама и полистирола // Журнал радиоэлектроники(электронный журнал). - 2012. - № 12. - С. 13.

154 Смирнов А. В., Аткин В.С., Гребенников А.И. , Ревзина Е.М., Кондратьева О.Ю., Синёв И.В. Получение сферических микрочастиц вольфрама в поле ультразвуковой волны, в присутствии активатора // Известия Саратовского университета Новая серия: серия физика. - 2015. - Вып. 4. - С.13 - 17.

155 Смирнов А.В., Синёв И.В., Осыко И.Д. Пористое металл-полимерное покрытие// "Новые функциональные материалы, современные технологии и методы исследования": материалы IV Республиканской научно-технической конференции молодых учёных, Гомель, 10-11 ноября 2016 г. - Гомель: ИММС НАН Беларуси, 2016. - С. 41-43.

156 Смирнов А.В., Галушка В.В., Синёв И.В., Шихабудинов А.М. Влияние состава металл - полимерного композита на его акустические характеристики // Тезисы докладов VII всероссийской конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 24-26 сентября 2012 г., г. Саратов, - Саратов: Изд-во Саратовского университета. - 2012. - С. 140141.

157 Смирнов А.В., Горбачёв И.А., Синёв И.В. Влияние содержания вольфрама на механические свойства и термостойкость композиционного материала на

основе полистирола //Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2015. - Вып. 7. - С. 471-478.

158 Смирнов А.В., Синёв И.В. Капсулирование микрочастиц вольфрама в полистирол // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология» 23-26 июня 2015. Республика Беларусь, г. Гомель: ИММС НАНБ. - 2015. - C. 172.

159 Смирнов А.В. Влияние среднего размера частиц и содержания наполнителя на акустические свойства металл - полимерного композита// Путь науки. -2015. - №11(21). - С. 60-62.

160 Смирнов А.В., Аткин В.С., Зайцев Б.Д., Бородина И.А., Синёв И.В. Получение сферических микрочастиц вольфрама методом самоорганизации в поле ультразвуковой волны в присутствии травителя // Тезисы докладов X Всероссийской конференции молодых учёных "Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика" (Саратов, 8-10 сентября 2015 г.). - 2015. -C. 156-157

161 Кузнецова И. Е., Зайцев Б. Д., Шихабудинов А. М. Влияние плотности материала наночастиц на акустические параметры нанокомпозитных полимерных материалов //Письма ЖТФ. - 2010. - Т. 36. - №. 16. - С. 48-54.

162 Fu S. Y. et al. Effects of particle size, particle/matrix interface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate-polymer composites //Composites Part B: Engineering. - 2008. - V. 39. - No. 6. - pp. 933-961.

163 Ремпель А.А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурированных материалов //Успехи химии. - 2007. - Т. 76. - №. 5. -С. 474-500.

164 Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ // Успехи химии. - 2006. -Т. 75. -Вып. 3. - С.203-216.

165 Саутин, С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии // - Ленинград: Химия, 1975. 48 с.

166 Smirnov A. V., Atkin V.S., Gorbachev I.A., Grebennikov A.I., Sinev I.V., Simakov V.V. Surface Modification of Polystyrene Thin Films by RF Plasma Treatment / // BioNanoScience. - 2017. - V. 7. - No. 4. - pp. 680-685.

167 Guliy O.I., Zaitsev B.D., Smirnov A.V., Karavaeva O.A., Borodina I.A. Biosensor for the detection of bacteriophages based on a super-high-frequency resonator // Applied Biochemistry and Microbiology. - 2017. - V. 53. - No 6. - pp. 725-732.

168 Borodina I., Zaitsev B., Teplykh A., Shikhabudinov A., Kuznetsova I., Guliy O., Smirnov A. The Plate Acoustic Wave Sensor for Detection of Bacterial Cells in Liquid Phase.// Proceedings of 2015 IEEE International Ultrasonics Symposium, 2015, Taipei, Taiwan October 21-24, DOI: 10.1109/ULTSYM.2015.0525.

169 Смирнов А.В., Аткин В.С., Горбачёв И.А., Гребенников А.И., Синёв И.В., Симаков В.В. Модификация тонких пленок полистирола в плазме высокочастотного магнетронного разряда // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии (БелСЗМ - 2016) : сб. докл. XII Междунар. конф. Беларус. наука, 2016. - C. 149-152.

170 Смирнов А.В., Синёв И.В., Осыко И.Д. Модификация поверхности тонких плёнок полистирола в плазме ВЧ разряда азота// Межвузовский сборник научных трудов "Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов" . - 2016. - Вып. 8. - С. 359-362.

171. France R. M., Short R. D. Plasma treatment of polymers: the effects of energy transfer from an argon plasma on the surface chemistry of polystyrene, and polypropylene. A high-energy resolution X-ray photoelectron spectroscopy study //Langmuir. - 1998. - V. 14. - No. 17. - pp. 4827-4835.

172 Guruvenket S. et al. Plasma surface modification of polystyrene and polyethylene //Applied Surface Science. - 2004. - V. 236. - No. 1. - pp. 278-284.

173 Jung Y. C., Bhushan B. Contact angle, adhesion and friction properties of micro-and nanopatterned polymers for superhydrophobicity //Nanotechnology. - 2006. - V. 17. - No. 19. - pp. 4970.

174 Idage S. B., Badrinarayanan S. Surface modification of polystyrene using nitrogen plasma. An X-ray photoelectron spectroscopy study //Langmuir. - 1998. - V. 14. -No. 10. - pp. 2780-2785.

175. Шереметьев С. В., Штейнберг Е. М., Зенитова Л. А. Использование функциональных полимеров в медицине //V Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки»: сборник статей по материалам, Новосибирск, 25 октября 2012 года. - 2012. - С. 315.

176. Chu P. K. et al. Plasma-surface modification of biomaterials //Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2002. - V. 36. - No. 5. - pp. 143-206.

177 Buck A. L. New equations for computing vapor pressure and enhancement factor //Journal of applied meteorology. - 1981. - V. 20. - No. 12. - pp. 1527-1532.