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

Отзыв официального оппонента на диссертацию Нгуен Хуи Фука «Оптические свойства тонких пленок 6е2ЯЬ2Те~ и влияние на них легирующих примесей», представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10 — «Физика полупроводников». Диссертация Нгуен Х. Ф. посвящена экспериментальному исследованию влияния легирующих примесей на оптические характеристики и выявлению эффективных методов управления свойствами тонких пленок бе2ЯЬ~Те5 (6БТ225).

Соединения системы бе-ЯЬ-Те 16ЯТ), особенно уединение 6ЯТ225 широко применяются в устройствах фазовой памяти (ФП), в том числе в оптических дисках различного формата (О'ЛЭ~К.%, В1п-Кау) и ячейках энергонезависимой памяти, поэтому актуальность исследований материалов„ представленных в диссертации Нгуена Х. Ф не вызывает сомнения. Не менее актуальным является и выявление эффективных методов управления свойствами тонких пленок 6ЯТ225. Одним из методологических подходов при целенаправленном изменении свойств полупроводниковых материалов является их легирование примесными элементами. Введение легирующих примесей в 6ЯТ225 является сложной научной задачей, требующей как поиска соответствующих легирующих элементов, так и способов их введения в матрицу.

Поэтому экспериментальное исследование влияния легирующих примесей на оптические характеристики тонких пленок 6БТ225 так же является актуальной задачей. Содержание работы Диссертация Нгуена Х. Ф состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов по работе, содержит 1бЗ страницы машинописного текста, включая 18 таблиц, 105 рисунков, 18 формул и список литературы из 137 наименований. Во введении формулируется постановка задачи и достаточно подробное обоснование ее актуальности.

Первая глава диссертации носит обзорный характер и состоит из трех основных частей: в первой части рассмотрена концепция фазовой памяти, во второй части, приведен обзор структурных, оптических и термических характеристик тонких пленок бЯТ225, третья часть этой главы посвящена проблеме легирования ХСП и анализу моделей привлекаемых для объяснения нечувствительности проводимости ХСП к легирующим добавкам. На основании литературных данных сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Можно отметить тщательность диссертанта при подготовке литературного обзора. Список цитируемых публикаций насчитывает 137 'наименования, многие из которых опубликованы в последние пять лет. Вторая глава посвящена экспериментальной части диссертации, включая в себя методики получения исходного состава; методы диагностики и изучения оптических характеристик тонкопленочных структур; и методы расчета оптических констант.

На основе экспериментальных данных по оптическому прону сканию и оптическим константам описаны методы расчета оптической ширины запрещенной зоны ~Ец) и характеристической энергии Убраха ~ЕО), а также предложен метод для определения такой характеристической для материалов фаз овой памяти величины как оптический контраст. В третьей главе представлены результаты исследований оптических свойств аморфных и кристаллических тонких пленок бЯТ225. Разработана двухслойная модель экспериментальной структуры на основе тонких пленок 6ЯТ225 и методика расчета оптических констант по данным спектральной эллипсометрии и оптического пропускания. Автор так же применил разработанную для соединения бЯТ225 методику расчета оптических 2 констант к соединениям беБЬ2Те4 (бЯТ124) и беЯЬ~Те~ (бЯТ147). Удовлетворительное совпадение значений Е~ для аморфных пленок, полученных разными методами (0.64 эВ по данным спектров пропускания и 0.61 эВ по результатам спектральной эллипсометрии) является аргументом в пользу выбранных экспериментальных и расчетных методик.

В четвертой главе рассмотрено влияние легирующей примеси В1 на оптические свойства тонких пленок бБТ225. Установлено, что при введении легирующих примесей В1 наблюдается изменение ширины оптической запрещенной зоны (Е,) и характеристической энергии Урбаха (Ео). Выявлено аномальное поведение оптических характеристик при введении 0.5 масс. ',4 В1.

Установлено, что введение висмута приводит к увеличению оптического контраста тонкой пленки: при Х = 400 нм увеличение оптического контраста составляет около 30'.4 и 15-40;4 при длине волны Х = 650 нм в зависимости от концентрации висмута. Витав глава посвящена изучению влияния легирующих примеси Яп и 1п на структуру и оптические свойства тонких пленок бЯТ225.

Установлено, что при замещении сурьмы индием наблюдаются нелинейные концентрационные зависимости. При замещении германия оловом наблюдается монотонное уменьшение Е с ростом концентрации олова. Выявлено, что введение индия уменьшает оптический контраст исходной пленки ОЯТ225.

Установлено, что введение олова приводит к увеличению оптического контраста тонкой пленки: при Х = 400 нм увеличение оптического контраста составляет около 18',4 и варьируется в диапазоне 12- 54'.4 в зависимости от концентрации олова при длине волны Х = 650 нм.

Автором впервые проведено сравнительное исследование влияние различных примесей замещения на структуру ближнего порядка аморфных тонких пленок бе2ЯЬ2Тез с применением метода комбинационного рассеяния света. Результаты исследования в совокупности с данными по оптическим параметрам позволили выявить корреляции «состав — структура - свойства». В разделе «Обсуждение полученных результатов» автор предложил модель 3 изоморфного замещения основных компонентов для объяснения наблюдаемых экспериментальных зависимостей. Недостатки диссертации 1. В диссертации имеются опечатки, которые, в основном, проявляются в несогласовании надежных окончаний.

2. Автор исследовал оптические свойства аморфных тонких пленок бЯТ225 с различными массовыми долями легирующей примеси (0,5'Ъ, 1',4 и 3',4). Представлял бы интерес исследовать оптические характеристики аморфных пленок с концентрацией легирующих примесей"больше 3;4. 3, Полученные значения Ея (0.64 эВ) для аморфных тонких пленок бЯТ225 коррелируют с частью литературных данных, но имеются расхождения, например, с данными Ямады (Е, = 0.74 эВ).

Заключение Перечисленные недостатки не влияют на положительную оценку диссертации в целом и не снижают научной и практической значимости выполненной Нгуеном Х.Ф. работы. Диссертация Нгуена Х.Ф. представляет собой завершенное исследование, выполненное на высоком научном уровне. Полученные в диссертации научные результаты по изменению оптического контраста могут быть использованы при разработке составов активной области для оптических дисков хранения информации на основе материалов бе-ЯЬ-Те. В диссертации достаточно ясно, четко и подробно изложены исходные положения, сформулирована постановка задачи и методы ее решения.

Результаты исследований обобщены и проведен их достаточно подробный и убедительный сравнительный литературный анализ. Научные результаты, выносимые на защиту, являются обоснованными. Перечисленное позволяет сделать вывод о достаточно высокой степени обоснованности и достоверности изложенных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций. Результаты проведенных исследований прошли обстоятельную апробацию на научных семинарах, национальных и международных конференциях, в том числе и за рубежом. Основное содержание диссертационной работы достаточно полно отражено в 22-ти публикациях, нз которых 8 статей напечатано в периодических изданиях из перечня ВАК.

Оформление диссертации выполнено с соблюдением всех требований ВАК, в том числе по количеству публикаций в журналах из рекомендуемого им перечня. По каждой главе и работе в целом сделаны четкие выводы. Автореферат и публикации полностью отражают содержа,'ние. диссертации Диссертация отвечает всем требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, установленным по п. 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» от 24 сентября 2013 г. № 842. Считаю, что Нгуен Хуи Фук несомненно, заслуживает присуждения искомой ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10— «Физика полупроводников». Официальный оппонент, Ведущий научный сотрудник ФГБУН Физико-технический институт им.

А.Ф. Иоффе РАН, доктор физико-математических наук, /К.Д. Цэнднн/ «2~ » б~'~,Я ~~~ ~ 2014 г. .