Отзыв ведущей организации (Оптические свойства тонких пленок Ge2Sb2Te5 и влияние на них легирующих примесей)

ЖДАЮ" ь М.В. Ломоносова А. Федянин сЯ.,! 2014 г. » ведущей оргаппзапни па диссертационную работу Нгуен Хуи Фука «Оптические свойства тонких пленок Ое ЯЬ Тсз и влияние на них лсгирукнцих примесей», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10— «Физика полупроводников». Диссертация Нгусн Х. Ф. посвящена экспериментальному исследованию влияния легирующих примесей на оптические характеристики и выявлению эффективных методов управления свойствами тонких пленок 6сз~ЬзТе (6Я'!'225). Актуальноеть диссертационной рабо~ы определяется тем обстоятельством, что тонкие пленки халькогснидных стеклообразных полупроводниковых (ХСП) системы бе-ЯЬ-Те (6ЯТ) интенсивно исследуются в последнее время.

что обусловлено их применением в устройспзах фазовой памяти (ФП), в частности, оптических дисках различных форматов, например, 1)Ъ'0-Е%, В1ц-Кау. '1'акжс ведутся исследования по созданию на их основе нового поколения ячеек энергонезависимой памяти произвольно!о доступа типа РС-ВАМ (1'Ьаве С!твиде Капоот Асеева Мепюгу), Халькогенидное соединение ОезБЬзТеь лежащее на линии квазибинарного разреза 6сТе-ВЬз'!'еь является одним из наиболее изученных соединений в системе 6$Т. Дальнейшее улучшение характеристик функциональных материалов ФИ, обеспечивающее максимальную скорость фазового перехода, большое количество циклов запись!стирание и наименьшие затраты энергии при операциях программи)эовапия чтения и стирания инфо!)мании представляет собой Вазкную научен!ую и практическук> задачу. Одним из распространенных способов целенаправленного изменения оптических и электрических свойств полупроводниковых материалов является легирование и модификация структурной матрицы.

Однако у большинства ХСП наблюдается нечувствительность к легирующим примесям из-за большой плотности собственных дефектов, закрепляющих уровень Ферми вблизи середины щели подвижности. Поэтому управление характеристиками материалов 6ЯТ, критичными для работы устройств ФП„методами ввсдения легирующих примесей требует индивидуального подхода и летального учеза особенностей химического состава и структуры конкретного халькогенидного материала.

Поэтому зкснериментальное исследование влияния легиру1ощих примесей на оптические характеристики тонких пленок 68'Т225 является актуальной задачей. Диссертация Нгуена Х. Ф состоит из ввсдения, 1гяти глав, содержащих обзор литературы, Описанис мстодики эксперимента, рассмотрс1п1с ОснОВнь!х рсзу11ьтатов и ВИВОдОВ ПО раоотс. Диссертационная работа содержит 163 страницы машинописного текста, включая 18 таблиц, ! 05 рисунков, 18 формул и список литературы нз 137 наименований.

Во введении формулируется постановка задачи и подробное обоснование сс акту1Н1ьности. Первая глава диссертации носит обзорный характер. в которой подробно рассмотрены основные принципы фазовой памяти и современные тенденции по модиф1гцированнк> материалов фазовой памяти. Вторая глава посвящена экспериментальной части диссертации и включает в себя описание методики полу'чения исходного состава„ рассмотрению методов диагностики и изучения оптических характеристик тонкопленочных структур, а такл<с методов расчета оптических констант 1онких пленок.

13 третьей главе диссертации представлены результаты исследоваш1й оптических свойств аморфных и кристаллических тонких пленок состава 68'1'225. В четвертой главе рассмотрено влияние лсгируюп1сй примеси В1 па оптические свойства топких пленок 6ЯТ225. Пятая глава посвящена изучению влияния легирующих примеси 8п и 1п на структуру и огггичсские свойства тонких пленок 68Т225. Среди основных научных результатов, полученных Нгуеном Х.Ф. следует выделил, слсду1ощис положения: !.

Разработана двухслойная модель структуры па основе тонких пленок 68!225, легированных висмутом, оловом и индием, описываиощая спектральные зависимос1и оптических констант. Предло>кена методика расчета по данным эллисометрии оптического контраста для тонких гшснок 68Т225, легированных В1, Яп и!и. 3. Адаптирована программа Р!)МА для расчета оптических характеристик тонких пленок ЕЬТ, позволяющая с высокой точностью аппроксимировать оптический спектр пропускания н рассчитывать коэффициент по1 лощения. 4. Установлено, что при введении легирующих примесей набл1одается изменение ширины оптической запрещенной зоны (Ея) и характеристической энергии Урбаха (Еа). Выявлено аномалыюе поведение оптических характеристик при введении 0.5 масс. % ВЕ увеличение Е1, и одновременное уменыпснис Еа относительно значений для нелсгироваьшой аморфной пленки 6$'!'225.

5. Установлено, чгс1 при введении висмута происходит увеличение оптического контраста тонкой пленки. 11ри ). =- 400 нм увеличение оптического контраста составляет около 30%, при длине волны ), = 650 нм увеличение гптгического контраста составляет ! 5-40% в зависимости от концентрации висмута. Аналогичное поведение наблюдалось в случае легирования СтЯ22з оловом. При 2 = 400 нм увеличение оптического контраста составляет около ГГГ%, в зо время как при длине волны 2 = 650 нм увеличение оптического контраста варьируется в диапазоне 12-54% в зависимости от концентрации олова. 6.

Показано. что введение висмута. индия и олова происходит в соответствии с механизмом примссного замещения основных компонентов (германия или сурьмы) в матрице 6Я'Т225. Научная новизна результатов диссертационной работы Нгуен Х.Ф. состоит в том, что впервые определен оптический контраст для тонких пленок состава бЯ 225, легированных В!. Яп,!и. Установлено, что введение висмута и олова позволяет увеличить оптический контраст тонких пленок (до 20 - 30% при 2 =- 400 нм и до 15 - 45% при 2 =-.

650 нм). В случае легирования индием оптический контраст увеличивается до 20", я только в случае легированпя 0.5 масс.% !и и только для длины волны 2 =- 650 пм. Для концентрацией !и 1 и 3 масс.% оптический контраст уменыпастся. Впервые показано. что введение легирующих примесей ВГ, Яп и !и приводит к изменению структуры ближнего порядка аморфных тонких пленок бЯТ225. Целесообразно отметить, что полученные в работе Нгуен Х.Ф, результаты указывают па целесообразность проведения дальнейших исследований в направлении изучения влияния других легирующих примесей, например, ТГ и Ад на оптические характеристики тонких пленок 6БТ225, а также исследования других составов для создания элементов фазовой памяти.

Практическая значение диссертационной работы состоит в том, что научные результаты по изменению оптического контраста, полученные автором, могут быть использованы при разработке составов активной области для оптических дисков хранения информации па основе материалов бе-Яз-Те. Достоверность результатов исследований, проведенных в работе, обеспечивается выполнением эксперименттшьных измерений на современном научном оборудовании, обеспечивающим высокую точность и воспроизводимость, а также согласием «кспериментальпых и теоретических результатов, полученных с применением независимых методов.

Представляется целесообразным сделать следующие замечания по диссертационной работе; 1. В своей работе автор исследовал оптические свойства аморфных тонких пленок СЬТ225 с массовыми долями легирующей примеси 0,5%, 1% и 3%. Желательно было бы исследовать оптические характеристики аморфшгх тонких пленок с концентрацией легирузощих примесей, превышаклцсй 3 масс.%.

Зав. кафедрой полун1хзводников профессор В,С. Днепровский ~ Ф'~~ А=-- ! лавехе!Й нау'чнзяй сот)эудник д.Ф.-м.и. .Йу,~ А.!, Казанский 2. Из рассмотрения двухслойной модели структуры на основе тонких пленок ОБ'1'225 !первый слой — пленка СтВТ: второй слой — смесь 95% ОВТ н 5% воздуха), пе ясно, почему автор выбрал именно данное процентное содержание воздуха 15%). 3. В тексте диссертационной работы имеются опечатки и погрешности в изложении текста, а также наличие англоязычного текста на представленных графиках. Представленные замечания не влияют на обгцую положительную оценку !нссертационной работы в целом и пе снижают научной и п1зактнческой значимости выполненной Пгуепом Х.Ф. работы.

Диссертация Нгуена Х. Ф в по.шой мере отражает актуальность, практическую значимость, научную новизну и основные результаты работы. В работе автор сочетает экспериментальные методы исследования и численные расчеты. По гемс диссертационного исследования автором проведен обширный критический анализ литературных данных. Представленныс результаты диссертации не противоречат известным публикациям других авторов, Основные результаты работы опубликованы автором в 22 печатных работах, из которых 8 - в изданиях, входящих в Перечень ВАК.