Отзыв ведущей организации (Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитей)

"Утверждаю" Проректор по научной работе федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», д.т.п., профессор ;вйух3%: .Ф . — '-« ., ~.:'«ф ~- ОТЗЫВ ведущей организации — федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» на диссертационную работу Гончара Кирилла Александровича «Оптические свойства рассеивающих сред основе кремниевых нанонитей», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальностям 01.04,05 — «оптика» и 01.04,10 — «физика полупроводников».

Изучение наноструктур в виде ансамблей кремниевых нанонитей особенно актуально, поскольку они могут быть легко интегрируемы с устройствами микроэлектроники и сенсорики, что может привести как к улучшению характеристик последних, например, солнечных элементов и сенсоров, так и созданию принципиально новых устройств и материалов для различных применений, включая биофотонику и медицину. Диссертационная работа К.А. Гончара посвящена изучению линейных и нелинейных свойств ансамблей кремниевых нанонитей, полученные методом металл- стимулированного химического травления.

Благодаря высокому значению показателя преломления кремния и близкому расположению нанонитей, полученных данным методом, такие наноструктуры могут обладать сильным рассеянием света в широком спектральном диапазоне и представляют большой интерес для исследования. Таким образом, тема диссертационной работы К.А. Гончара, несомненно, является актуальной. Цель представленной работы — исследование зависимости линейных и нелинейных оптических свойств ансамблей кремниевых нанонитей от их структурных свойств, Объектом исследовании являлись ансамбли кремниевых нанонитей, полученные методом металл-стимулированного химического травления и обладающие сильным рассеянием света в видимом и инфракрасном диапазонах спектра.

Актуальность исследования определяется необходимостью развития солнечной энергетики, а также создания новых оптических сенсоров на активные молекулы. Практическая значимость работы обусловлена обнаруженным эффектом увеличения интенсивности комбинационного рассеяния света в структурах кремниевых нанонитей, что может быть использовано для создания сенсоров на активные молекулы; а низкое значение величины коэффициента полного отражения света в видимом диапазоне спектра в слоях нанонитей может быть использовано в фотовольтаике для повышения эффективности солнечных батарей. Фундаментальная значимость работы обусловлена увеличением времени взаимодействия фотона с кремниевыми нанопитями по сравнению с подложками кристаллического кремния, а также низкой скоростью поверхностной рекомбинации носителей заряда в ансамблях кремниевых нанонитей.

Научная новизна диссертации состоит в следующем: - обнаружена немонотонная зависимость величины коэффициента полного отражения света слоев кремниевых нанонитей от их длины; обнаружено, что в слоях кремниевых нанонитей по сравнению с подложками кристаллического кремния возрастает эффективность комбинационного рассеяния света и генерации третьей гармоники„ - впервые было зарегистрировано многократное увеличение времени взаимодействия света с кремниевыми нанонитями по сравнению с подложками кристаллического кремния; впервые обнаружена немонотонная зависимость интенсивности межзонной фотолюминесценции в слоях кремниевых нанонитей от их длины.

Основными задачами диссертации было: - изучить зависимость спектров отражения света в слоях кремниевых нанонитей от их длины; - выявить особенности комбинационного рассеяния света и генерации третьей гармоники в ансамблях кремниевых нанонитей в сравнении с подложками кристаллического кремния; - определить время взаимодействия света с веществом в ансамблях кремниевых нанонитей с помощью измерения кросс-корреляционной функции рассеянных фотонов; - исследовать зависимость фотолюминесцентных свойств кремниевых нанонитей от их длины.

Структура диссертации Диссертация К.А. Гончара состоит из введения, трех глав (обзор литературы, методика эксперимента, экспериментальныс результаты и их обсуждение), заключения и библиографии. Общий объем диссертации составляет 120 страниц, из них 108 страниц текста, включающих 81 рисунок и 9 таблиц. Библиография содержит 164 наименования на 12 страницах. По содержанию диссертации сделаны следующие замечания: 1. Термины "локализации света" и "время задержки фотона" требуют более детального объяснения в применимости к анализируемым неоднородным средам.

2. Было бы интересным представить зависимость интенсивности сигнала третьей гармоники от длины кремниевых нанонитей, что позволило бы сопоставить с результатами по комбинационному рассеянию света. 3. Требует более детального объяснения немонотонная зависимость интенсивности межзонной фотолюминесценции от толщины слоя кремниевых нанонитей с учетом как эффектов рассеяния света, так и безызлучательной рекомбинации. Сделанные замечания не влияют на общую высокую оценку работы. По новизне, актуальности темы, объему и достоверности экспериментальных результатов, глубине выводов и практической значимости диссертация Гончара Кирилла Александровича «Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитсй» в полной мере отвечает критериям, предъявляемым к кандидатским диссертациям, установленным в пункте 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней», утвержденного Постановлением 1'1равительства РФ от 24.09.2013 Мо 842. Она представляет собой научно-исследовательскую работу, которую можно квалифицировать как новое научное достижение в области синтеза и исследования новых нанокристаллических материалов.

Автор, Гончар Кирилл Александрович„заслуживает присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук по специальностям И.04.05 — «оптика» и 01,04.Ы - «физика полупроводников». Основные результаты диссертации К.А. Гончара опубликованы в 7 статьях, опубликованных в высокорейтинговых журналах и многократно представлены на международных и российских конференциях, Автореферат полностью отражает содержание диссертации. Результаты и выводы исследований К.А.

Гончара могут быть рекомендованы для использования в организациях: Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Санкт-Петербургский государственный университет, физический институт имени П.Н. Лебедева, ИОФ им А.М. Прохорова, НИУ ИТМО (Санкт-Петербург), ИПЛИТ РАН (Троицк), Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород).

Отзыв обсужден и одобрен на семинаре Центра «Информационные оптические технологии» Университета ИТМО 15 апреля 2015 г. Научный руководитель семинара Директор ЦИОТ ИТМО д.ф.-м.н., профессор у А.В. Федоров .