Отзыв оппонента 2 (Применение модели антипересекающихся зон в случае высокого легирования кислородом CdS)

отзыв официального оппонента доктора физико-математических наук, профессора Олешко Владимира Ивановича на диссертацию Канахина Алексея Алексеевича «Применение модели антипересекающихся зон в случае высокого легирования кислородом СйБ», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10 — Физика полупроводников. Актуальность. Кислород является наиболее сложно контролируемой примесью в широко используемых для оптоэлектроники и инженерии различных гетероструктур в соединениях А..В~.

Роль кислорода в люминесценции соединений А:Вб и особенно сульфида кадмия до настоящего времени однозначно не выяснена. Последнее связано с многообразием проявлений кислорода и спецификой оптических свойств самого СЖ среди кристаллов группы А~В~. В представленной работе целенаправленные исследования на основе теории антипересекающихся зон -ВАС (Ьапй апйсгоюлщ), позволили обосновать природу эффектов, ие раскрытых ранее. Проблема, решаемая в диссертации Канахина А.А., важна как для физики, так и технологии полупроводников группы А,Вь с контролируемыми свойствами. Поэтому актуальность темы диссертации не вызывает сомнений.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 202 наименований. содержит 149 страниц текста, 65 иллюстраций и б таблиц. Во введении обоснована актуальность работы, ее цель и выносимые на защиту научные положения, новизна и практическая значимость. Первая глава содержит основы теории антипересекающихся зон при образовании твердых растворов СдЯО) с изоэлектронной примесью кислорода типа ИМАМ. Представлены исследования за последнее десятилетие оптических свойств СЖ(О) на основе теории ВАС, в частности, изменение Е -~Оз~ как 90 мэВ на 1мол%, положение локализованного уровня кислорода Ео —— 0,25 эВ в зонной модели СдЗ(0).

В разделе 1.4 описано влияние образования нанокристаллов на поверхности на оптические свойства исследуемых объемных кристаллов. В разделе 1.5 приведены результаты по ионной имплантации кислорода в СдЯ, которые ранее не выявили изменение оптических спектров Ссб(О), предопределяемых теорией ВАС. Вторая глава содержит описание комплекса исследований для изучения в РЭМ: особенностей микроструктуры объектов с локальным анализом состава образцов, микрокатодолюминесценции с использованием разработанной методики измерения при различной интенсивности возбуждения, Описана регистрация спектров методиками с малой глубиной информационного слоя.

Проведена теоретическая оценка глубины информационного слоя. Третья глава посвящена влиянию собственных точечных дефектов на растворимость кислорода в СЖ. Показано, что с изменением состава при отклонении от стехиометрии набор собственных точечных дефектов существенно изменяется. Согласно экспериментальным данным максимум растворимости кислорода в Сд$ совпадает с максимальной концентрацией А-центров в кристаллах, комплексов, включающих заряженный однократно межузельный Сд,.

Обосновано, что основные виды дефектов в кристаллах с избытком серы не способствуют растворению кислорода в сульфиде кадмия. Рассмотрены составы СЖ, рост которых происходит в условиях, близких к условиям совместной кристаллизации СЛО. Описана ?.О серия экситонных эквидистантных полос оксида кадмия в области прикраевого свечения СЖ.

Охарактеризованы собственные точечные дефекты кристаллов сульфида кадмия с существенным избытком Сд. В выводах к этой главе проведена систематизация известных и полученных данных по типам собственных точечных дефектов в СЖ и их связи со спектрами излучения. Четвертая ~лава — итоговый и основной раздел работы, описывает результаты эксперимента по изучению экситонных спектров люминесценции ионнолегированных слоев СдБ(О) в растровом электронном микроскопе при концентрации кислорода, заведомо превышающей содержание его в чистом сульфиде кадмия. Проведена ионная имплантация, получена информация о наиболее богатой кислородом объемной части слоя, изучено влияние радиационного отжига дефектов на оптические свойства ионнолегированных слоев, идентифицирована причина коротковолнового смещения экситонной полосы в спектрах отражения при значительной концентрации кислорода в подложке.

Описано свечение, наведен ное электронным пучком РЭМ, в нанокристаллах, возникающих на поверхности ионнолегированных образцов. Степень обоснованности научных положений и выводов. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. сформулированных в диссертации, основывается на проведенном комплексном анализе полученных результатов и непротиворечивости данных литературным источникам. Личный вклад автора состоял в модернизации программы и расчете равновесия дефектов для ряда соединений группы А~В~, участии в подготовке образцов для исследования, компьютерной обработке спектров катодолюминесценции и анализе полученных результатов, написании научных публикаций по результатам работы.

Научная значимость полученных результатов. Научная значимость результатов, полученных в диссертации Канахина А.А,, не вызывает сомнения. При выполнении работы автором получен ряд новых результатов. 1. Обнаружено резкое уменьшения ширины запрещенной зоны при легировании кислородом — Ьапд вар Ьои1пд эффект в СЖ, подтверждающий теорию антипересекающихся зон. 2. Обоснована зависимость результатов по ионному легированию СдЯ кислородом от типа и концентрации собственных точечных дефектов в соответствии с анализом диаграмм дефектообразования.

3, Показано, что наблюдавшаяся ранее на кристаллах Сс5-Сд серия эквидистантных полос с головной линией 514 нм при ЗОК и 10 спектрах отражения ионнолегированных слоев, которое зависит от концентрации кислорода в обьеме образцов. повторами является экситонным свечением оксида кадмия, 4. Обоснованы результаты коротковолнового смещения экситонных полос в Практическая значимость работы заключается в совершенствовании и развитии нового метода контроля кислорода в полупроводниках группы 11- М, и обосновании оптимальных условий получения кристаллов СдЗ из газовой фазы на основе модели дефектообразования в СЖ, Апробация работы. Основные результаты диссертации достаточно полно отражены в 16 научных публикациях, из которых две в журналах, включенных в перечень ВАК, и одна в зарубежном журнале, включенном в базы данных Ъ'еЬ о( Яс1епсе и Ясорпз.

Результаты работы обсуждались на международных конференциях и семинарах. Замечания по работе. 1, Использование большого количества аббревиатур и сокращений, известных, в основном, только специалисту в данной области: ВАС— Ьапс1 апйсгоЫпд пюде1-теория антипересекающихся зон; ВО — Ьапд дар Ьожйд ейесг -резкое уменьшение Ег при введении ИЭП, НМАз— п1~Ыу т1зта(спей а1!оуз; ХГХ вЂ” химический анализ на кислород с использованием газовой хроматографии, 2.

Слишком мелкие надписи на некоторых рисунках, что затрудняет чтение (напр. рис. 2,4.1, 2.4.2). 3, В таблице 4.1.1 доза введенной ионной имплантацией примеси и соответствующая ей концентрация кислорода в решетке стоят в одной ячейке, то есть отождествляются. 4. Не указана температура, при которой проводилась съемка микрофотографий рис. 4.3.2. Заключение. Выявленные и указанные выше недостатки диссертационной работы Канахина А.А.

не влияют на общую положительную оценку работы и не затрагивают существа защищаемых положений и выводов. Диссертация представляет собой завершенную научно-исследовательскую работу на актуальную тему. Автореферат полностью отражает содержание диссертации. Представленные экспериментальные результаты получены впервые, достоверность их обеспечивается продуманностью методического подхода, тщательным проведением эксперимента, согласием с имеющимися литерйт1~рнымн Зкспериментйльными дйнными.

Счнтв~о, что диссертвпионнвя рвботв «11рименение ~од~~и внтнпересеквинднкся тон в случве высокОГО лееироввния кислородом Сдб». соответствует требованиям БАК РФ 111оложения о порядке присуждения нв~чным и нвучно-педйГОГическим рйботниквм ~'ченых степеней), предьявляемым к квндидвтским днссертввиям, в ее ввтор Квивкин Алексей АлексеевиЧ висл~'~кнввет прнсуждения Ученой Степени квндидвтв фивикомвтемвтнческик нвук по спепивльпости 01.04.10 — Физике полтпроводников. Федервльное Гостдврствейное ввтономнОе Обрвяовйтельное ~'чре)кдение высп~еГО обрвдоввния «Нвпнонвльный исследоввтельскии Томский политехнический ~'ниверснтетэ Адрес; 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30. Рел.: (3822) 60-63-33 е-Гпв11: о1ейЬ~Юрп.п1 .