FIELD EFFECT NANOSIZED ELECTRICAL POTENTIAL SENSOR

• Main Authors: MALINKOVICH, Mikhail Davy'dovich, VANEEV, Alexandr Nikolaevich, KUBASOV, Ilya Viktorovich, PRELOVSKAIA, Aleksandra Olegovna, TIMOSHENKO, Roman Viktorovich, SALIKHOV, Sergej Vladimirovich, TEMIROV, Aleksandr Anatol'evich, PARKHOMENKO, Yuriy Nikolaevich, KISLYUK, Aleksandr Mikhajlovich, TURUTIN, Andrei Vladimirovich, GORELKIN, Petr Vladimirovich, KOLMOGOROV, Vasilii Sergeevich, EROFEEV, Alexandr Sergeevich, KORCHEV, Yuri Evgen'evich
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 09.06.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; MEASURING; MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES; PHYSICS; SEMICONDUCTOR DEVICES; TESTING

This invention relates to semiconductor electrical potential sensors. The sensor is in the form of a quartz or glass needle-shaped nanopipette comprising two longitudinal barrels which is narrowed at one of its tips to a diameter of 20 to 500 nm. The narrow tip of the nanopipette is in the form of a flat pad orthogonal to the nanopipette axis and has a sensing element in the form of sequentially deposited semiconducting material layer and protective dielectric layer which is chemically neutral to the test environment. Two measuring electrodes are connected to said semiconductor layer, said measuring electrodes being in the form of carbon layers deposited onto the inner walls of the longitudinal barrels inside the nanopipette, galvanically insulated from each other with a dielectric wall and connected to an external electrical resistivity meter. The technical result is an increase in the stability of parameters, chemical neutrality and sensitivity of the sensor. La présente invention se rapporte à des capteurs de potentiel électrique à semi-conducteurs. Le capteur se présente sous la forme d'une pipette nanométrique en quartz ou en verre en forme d'aiguille comprenant deux cylindres longitudinaux qui se rétrécit à l'une de ses extrémités pour atteindre un diamètre de 20 à 500 nm. La pointe étroite de la pipette nanométrique se présente sous la forme d'un tampon plat orthogonal à l'axe de la pipette nanométrique et comporte un élément de détection sous la forme d'une couche de matériau semi-conducteur déposée séquentiellement et d'une couche diélectrique protectrice qui est chimiquement neutre par rapport à l'environnement de test. Deux électrodes de mesure sont connectées à ladite couche semi-conductrice, lesdites électrodes de mesure se présentant sous la forme de couches de carbone déposées sur les parois internes des cylindres longitudinaux à l'intérieur de la pipette nanométrique, isolées galvaniquement l'une de l'autre par une paroi diélectrique et connectées à un appareil externe de mesure de résistivité électrique. Le résultat technique se traduit par une augmentation de la stabilité des paramètres, de la neutralité chimique et de la sensibilité du capteur.