Вышедшие номера
Иммиттансная спектроскопия высокого разрешения: приложение для исследования полупроводниковых приборов и оценка перспективности их применения в биоэлектронике
Бойцова Н.А.1, Абелит А.А.1, Верлов Н.А.2, Ступин Д.Д.1
1Академический университет им. Ж.И. Алфёрова РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
Email: natab2002@yandex.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2025 г.
Принята к печати: 30 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 10 ноября 2025 г.

Продемонстрированы преимущества применения иммиттансной спектроскопии высокого разрешения (ИСВР) для диагностики полупроводниковых (ПП) приборов. Показано, что ИСВР позволяет не только получать классические вольт-фарадные (CV) характеристики ПП приборов, но и распознавать природу их электрических свойств, в частности, обнаруживать шунтирующие утечки в p-n-переходах. В результате сравнительного анализа ИСВР данных для ПП приборов и биоспецифичных электродов (биоэлектродов) продемонстрировано, что их спектры в общем случае хорошо описываются R-CPE цепочками, что может быть использовано при конструировании биоэлектронных приборов, использующих в своем устройстве как металлические, так и ПП электроды. Ключевые слова: иммиттанс, фотодиод, солнечная батарея, биоэлектроды.
  1. D.D. Stupin, E.A. Kuzina, A.A. Abelit, A.K. Emelyanov, D.M. Nikolaev, M.N. Ryazantsev, S.V. Koniakhin, M.V. Dubina. ACS Biomater. Sci. Eng., 7 (6), 1962 (2021). DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c01570
  2. E.T. McAdams, J. Jossinet. Physiolog. Measurement, 16 (3A), A1 (1995). DOI: 10.1088/0967-3334/16/3A/001
  3. J. Ross Macdonald, J. Schoonman, A.P. Lehnen. J. Electroanalytical Chem. Interfacial Electrochem., 131, 77 (1982). DOI: 10.1016/0022-0728(82)87062-9
  4. D. Johnson. ZView: A software program for IES analysis, Version 2.8 (Scribner Associates Inc., Southern Pines, NC, 2002), https://www.scribner.com/software/68-general-electrochemistr376-zview-for-windows/
  5. BioLogic Science Instruments. EC-LAB Software: Techniques and Applications (2011), https://mmrc.caltech.edu/BioLogic%20Echem/ECLab %20Manuals/EC-Lab%20software%20Techniques%20and %20Applications%20manual.pdf
  6. N.A. Boitsova, A.A. Abelit, D.D. Stupin. NELM: Modern Open-Source Software for Multipurpose Impedance Spectra Analysis. arXiv preprint arXiv:2506.01997 (2025), https://github.com/BioElectronicsLab/NELM-1.0-beta
  7. N.A. Boitsova, A.A. Abelit, A.N. Verlov, D.D. Stupin. St. Petersburg Polytechnic Univer. J.: Phys. Mathem., 75 (3.1), 315 (2024)
  8. D.D. Stupin, S.V. Koniakhin, N.A. Verlov, M.V. Dubina. Phys. Rev. Appl., 7, 5 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.7.054024
  9. С.М. Зи. Физика полупроводниковых приборов (Мир, М., 1973) [S.M. Sze. Fysics of Semiconductor Devices (John Wiley \& Sons, NY., 1969), DOI: 10.1002/04700683P29]
  10. Vishay Semiconductors, BPW20RF manual (Fig. 6, Rev. 1, 19-Mar-02), https://www.vishay.com/docs/81570/bpw20rf.pdf
  11. G. Yakovlev, V. Zubkov, A. Solomnikova, O. Derevianko. Turk. J. Phys., 42 (4), 433 (2018). DOI: 10.3906/fiz-1803-23
  12. Д.В. Мохов, Т.Н. Березовская, А.Г. Кузьменков, Н.А. Малеев, С.Н. Тимошнев, В.М. Устинов. Письма в ЖТФ, 43 (19), 97 (2017). [D.V. Mokhov, T.N. Berezovskaya, A.G. Kuzmenkov, N.A. Maleev, S.N. Timoshnev, V.M. Ustinov. Tech. Phys. Lett., 43, 909 (2017). DOI: 10.1134/S1063785017100091]