Отзыв оппонента 2 (Многокомпонентные оксидные наноматериалы с фрактальной структурой для чувствительных элементов адсорбционных сенсоров), страница 2

В главе представлены результатыверификации модели на основе многокомпонентных оксидных наноматериаJIов Sioz-Sno2, синтезируемых золь-гель методом и имеющих структурунаноматериаловсферических агрегатов фракталъной природы и лабиринтную структуру.в заключении изложены основные результаты и выводы диссертационнойработы.Качество оформления работы. Щиссертация оформлена аккуратно, изло-жение матери€ша выполнено без заметных стилистических и |рамматическихошибок. Структура диссертации вполне гlродуманна и логична. Материалы, изложенные в диссертации, дают полное и законченное представление о проделанных исследованиях и пол)ченных результатах.Публикация основных результатов. Основные научные резулътаты диссертации опубликованы в З9 научнъiх работах, включая 15 статей в изданиях,рекомендованных в действующем перечне ВАК и индексируемых в системахWeb of Science и Scopus, 8 работ в трудах, сборниках, а так}ке в других изданиях международных, всероссийских и региональных конференций, J патентовРФ на изобретенияо 5 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ, методические указания, }чебные пособия и 2 монографии.Не вызывает сомнения научная новизна диссертационной работы, кото-рая заключается в следующем:- установлено, что многокоN{понентные оксидные наноматериалы на основе SiO2-SnO2 с фрактальной структурой и массовой долей диоксида олова50...85 масс.О/о обладают чувствительностью к изменению давления окружающей среды;- показано, что сенсорный отклик многокомпонентных оксидных нанома-териалов с фрактальной структурой к изменениIо давления окружающей средьтобусловлен десорбцией атмосферных газов СО2, Оzи HzO, причем наибольшейвклад вносит процесс десорбции кислорода в форме О2-;- установлено, что введение модификаторов - оксида цинка или оксидаиндия в многокомпонентные оксидные наноматериалы на основе SiOz-SnOz сфрактальноЙ структуроЙ и массовоЙ долеЙ диоксида олова 50 масс.O/о, повышает их сенсорный отклик до значений 17,1.,.47,4Уо (для модификатора - Iп2Оз) и25,IYo (для молификатор а-ZпО).Неоспорима практическая зЕачимость результатов диссертационной работы, которая заключается в следующем:- разработана методика синтеза многокомпонентных оксидных наномате-риалов с фрактальной структурой, образованных агрегатами размером 80...З50нм И используемых в качестве чувствительных элементов адсOрбционных сенсоров хеморезистивного типа;* разработан и запатентован способ контроля концентрации и среднегоагразмера наночаатиц, образующихся в процессе формирования фракталъныхрегатов в золь-гель системах;- разработан и запатентован способ изготовления чувствителъных элементов датчиков вакуума на основе многокомпонеFIтных оксиднь]х наноматериаловсостава SiOz-SnO2, SiО2-SпО2-Iп2Оз, SiOz_SnOz-ZnO с фрактальной структурой,имеющих рабочий диапазон давлений 10'2...102 Па.степень обоснованности научных положений, выводов и рекоменда-ций.

Приведенные в диссертации на)^{ные IIоложения, выводы и рекомендациибазируются на анализе большого числа литературных источников, и большогообъема экспериМентаJIьнЫх данных, полученных с использованием оригинальных методик и высокоточных измерителъных комплексов. Полученные автои криром новые научные результаты и их интерпретация научнО обоснованытически оценены в сравнении с известными решениями. Научные положениядиссертации подтверждены и обоснованы деталъной и многосторонней экспе-в согласиири1\{ентальной работоЙ, резулътаты которой находятсяс фундамен-тальными научными знаниями.Щостоверность результатов диссертационных исследований. Щостоверность полученных результатов обеспечена применением набора взаимодополняlощиХ экспериМентальнЫхметодОв, исполЪзованием современногосертифи-цированного оборулования' воспроизводимостью результатов измерений наблизких по свойствам образцах, полученных в рамках единого технологического цикла, а также непротиворечивостью результатов и выводов в сравнении си зарубежработами других авторов, опубликованных в ведущих российскихньгх реферируемых журнаJIах.Исследование морфоструктуры поверхности наFIоматериалов, синтезируе-МыхвВИДеТоНкихПЛенок'ПроВоДИЛосьнааТоМно-сиЛоВоММикроскоПеNTEGM Тhеrmа (NT_MDT, Россия, г.

Зеленоград). Качественный, количественный состав, а также процессы самоорганизации, гIротекающие при их фор-мировании, аналИзировыIись на основе экспериментаJIьных данных, полr{енных с помощьЮ ИК-Фуръе-спектрометра ФсМ 1201 (ооО <Инфраспек), Россия, г. Санкт-петербург). Исследование газочувствительных свойств системпабораторнойS iO2 - SnO2, S io2_ S по2-ZпО проводилось на автоматизированнойСанктустановке, изготовленной на кафедре <Микро- и наноэлектроника)(лэти>петербургского государственного эlrектротехнического университетаим. В.И. Ульянова (Ленина). Измерение сенсорного отклика многокомпонентных оксидных наноматериалов к уменъшению давлениrI ниже атмосферногоосуществлялось с использованием промышленнои установки вакуумного напыJIенияУВН-71ПЗ.Результаты диссертационной работы прошли апробацию на международных и всероссийских научно-технических конференциях, семинарах и форумах.Личный вклад автора заключается в подготовке и выполнении физических экспериментов по поJIучению многокомпонентных оксидных наномате-сиих исследованию методом ИКфрактальной струкryройспектроскопии.

Автором лично разработаны методика определения концентра-риаловции и среднего размера наночастиц в пленкообразующих золях ортокремневойкислоты, динамическая модель газочувствительности рассматриваемых материалов, учитываюrцая молекулярную и кнудсеновскую диффузию газов, а также модель сенсорного отклика вакуумметров.

Подготовка публикаций, а такжеподача заявок на изобретения и свидетельства о регистрации программ дляЭВ]\4 проведена автором совместно с соавторами.Соответствие автореферата и диссертации требованиям <<Положения опорядке присуждения ученых степеней> ВАК РФ. Автореферат достаточнополно отражает основные результаты диссертационной работы, расхождениймежду результатаN{и и выводами в автореферате и диссертации нет. N4атериалыисследований, представленные в диссертации и автореферате, надлежащеоформлеЕы, удовлетворяют требованиrIм п.п.

9-11 <Положения о присужденииученых степеней), утвержденного постановлениеN{ Правительства РФ JФ842 от24.09.201З NI 842 (ред. от З0.07.2014), предъявляемым к кандидатским диссертациям, и соответствуют специальности 01 .04. l 0 - Физика полупроводников.Следует отметить замечанияи недостаткиопllонируемойдиссертацион-ной работьi:1. Отсутствует конкретика в формулировке пункта 1 наl^rной новизны:<<Впервьtе на ocHo*aHuLt эксперLl,ц,tенm.альньtх daHHbtx, полученньlх меmоdол.t uHфракрасной спекmросKoпlllц усmановленbl проL|ессlэl, проmекаюlцLlе прu оmJюu2е л4ноzокол4поненmньlх оксudньш маmерuалов...>>.

При этом неясно, о какиХпроцессах идет речь.2. При установJIении взаимосвязи содержаниrI SnOz в соединеНИИ SiO2SnO2 по интенсивности ИК-спектров поглощения/пропускания (глава 2) нетинформации о влиянии на эту интенсивность толщины, пористости слоев, чтоможет внести существенную ошибку в количественные результаты предложен-3. Непонятно, с чем связан <эффект просветления)) (рис. 2.78,2.|9) при из-мерении спектра пропускания подложки (кремний и кремний на сапфире) и нанесенными на них слоями Sioz-Snoz и Sio2-In2o3, соответственно, в диапазонедлин волн ат 2,5 до б мкм (волновое число 4000...1700 .r-'), либо с толlцинойпленочного покрытия, либо с изменением коэффициентов IIреломления нанесенных слоев.4.

Неочевидно утверждение автора на стр. 8З <<Налuчuе разл4ьlmых полоспоzлоlценuя в спекmрально,l,t duапазоне 2300-2400 сл,t-l u 3100-3700 сл1-1, косвенньlл4 образом, свudеmельспlвуеl1,lоcllo)lcHott -чLорфосmрукmуре ъtсслеdуел4ьlхнаномаm,ерttълов, в часmносmtl об LN вьlсокой порuсtпосmu>>. Исполъзование до-полнительных диагностических методов (ACN4 сканирование поверхности пденок, рентгеноструктурный анализ и т.п.) смогли бы внести полную ясность винтерпретацию размытых полос поглощения на ИК-спектрах.5. Неясно, на какие данные или источники опирается автор при интерпретации анализа особенностей ИК-спектров пропускания пленкообразуюших зо-лей на основе тетраэтоксисилана (ТЭОС) и многокомпонентных оксидньiх наноматериалов (раздел 2,2, 2.З).6.В главе 2 (стр.

87) авторзамечает, что при термической обработке мно-гокомпонентных оксидных наноматериалов возмопtно схлопывание фрактальных агрегатов. В то }ке время при верификации разработанного оригинальногоспособа определения концентрации и среднего размера наночастиц по ИКспектрам (Глава 3, стр. 108), использовrtJIосъ предположение, что в процессетермической обработки не происходит существенного изменения размерафракталъныхагрегатов,полуtIенныхв процессесамоорганизациипленкообра-зующих золей, что находится в явном противоречии с первоначальным предположением. Вызывает сомнение обосноваIfность и правомерность сравненияспектров ИК поглощения золи и отожя{енных пленок многокомпонентных оксидных наноматериалов, полученных из этих золей, при верификации разработанного способа.7.

Вызывает сож,Lление тот факт, что результаты исследования процессовОТЖиГа МнОГОКОМПОненТныХ ОКСИДНЫХ НаНОМаТеРИаЛаХ На ОСНОВе SiO2-SnOz ИSiОz-SпО2-Iп2Оз в диапазоне температур 100...600 ОС, представленные р€вдепе2.3 диссертации, не нашли своего применения при оценке сенсорного откликаадсорбционных сенсоров хеморезистивного типа, используемых при нормаль-ных условиях в качестве газовых сенсоров, а при пониженном давлении в качестве датчиков вакуума.8, В разделе 4.1 при расчете сенсорного отклика чувствительных элементов адсорбционных сенсоров хеморезистивного типа при воздействии на нихгазов, как с постоянной концентрацией, так и при её изменении с гtостояннойскоростью, автор не учел температурный режим работы сенсоров, что ограничивает возможные практические припожения пол}п{енных результатов.9. Автор достаточно вольно обращается с метрологическими параметрамихимичеQкихсенсоров,называясенсорный(ипи бопее точнооткликотЕоситепъ-ное изменение согIротивления датчика, например стр.

|24, рис, З.24) чувотвительностью датчика и наоборот. Нет информации о селективности разрабатываемых хемочувствителъных сенсоров.Однако отмеченные замечания и недостатки не снижают общего уровнядиссертационной работы и не ставят под сомнение большой объем проведенных непосредственно автором экспериментальных исследований, который вконечном итоге позволил получить значимые научные и практические вьiводы.Считаю, что рассматриваемая диссертация отвечает требованиям ВАК,предъявляемымк кандидатскимдиссертацияN{, а ее автор КармановАндрейАндреевич заслуживает присуждения степени кандидатаматематических наук по специальности 01.04.10-физикоФизика полупроводников"Офиuиальный оппонент,кандидат технических наук, доцент, директор Регионального центра зондовоймикроскопии коллективного пользов ания ф едер ального государственногобюджетного учреждения высшего образования <Рязанский государственныйрадиотехнический университет)390005, Рязанская область, г.

Рязань, улица Гагарина дом 59/1rсрm@rsrеu.ruтелефон (49 |2)46-02-99Вишняков Николай ВладимировичПодписьВ.Н. ПржегорлинскийУченый секретарь Советаа.,Yl;2;аЧЗiч+'1ýý""хýý{ý$,*.j},r'il,)./,а/>декабря 2016 г..