Заключение организации, где выполнялась диссертация (1104257)
Текст из файла
УТВЕРЖДАЮ: титель декана физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова :Р+ офессор А.А. Федянин <5Я>,.дну"' '«' 2015 г. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова», физического факультета Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук «Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитей» выполнена на кафедре общей физики и молекулярной электроники физического факультета. В период подготовки диссертации соискатель Гончар Кирилл Александрович являлся аспирантом кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова».
В 2011 году окончил физический факультет Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» по специальности «физика». Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2015 году Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова». В 2014 году окончил очную аспирантуру физического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова». Научные руководители: по специальности 01.04.05 - оптика — доктор физико-математических наук Головань Леонид Анатольевич, доцент кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова»; по специальности 01.04.10 - физика полупроводников — доктор физикоматематических наук Тимошенко Виктор Юрьевич, профессор кафедры общей физики и молекулярной электроники физического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова».
Необходимость защиты диссертации по двум специальностям обусловлена выполненным диссертантом исследованием свойств ансамблей кремниевых нанонитей. В данном объекте исследования, отличающемся сильным рассеянием, детальное изучение электронных и рекомбинационных свойств невозможно без учета эффектов задержки излучения в ансамбле кремниевых нанонитей и, наоборот, модификация электронных свойств изучаемой системы в силу эффективного взаимодействия света и вещества сказывается на оптических свойствах ансамблей кремниевых нанонитей.
Поэтому в изучении свойств ансамблей кремниевых нанонитей невозможно ограничиться изучением какого-то одного аспекта (сугубо оптического или сугубо полупроводникового), а требуется комплексное исследование. В связи с этим возникает необходимость руководства диссертационной работой как специалистом в области физики полупроводников, так и специалистом в области оптики. Выполнение работ, касающихся измерений спектров отражения и индикатрисы рассеяния, а также фотолюминесцентных измерений (разделы 3.1 и 3.4 диссертации) проводилось диссертантом под непосредственным руководством профессора В.Ю. Тимошенко, тогда как измерения методом комбинационного рассеяния света, нелинейно-оптические измерения и измерения времени задержки фотонов в ансамблях кремниевых нанонитей (разделы 3.2 и 3.3 диссертации) были выполнены диссертантом под руководством доцента Л.А.
Голованя. По результатам рассмотрения диссертации «Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитей» принято следующее заключение: Диссертационная работа Гончара К.А. «Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитей» посвящена исследованию линейных и нелинейных оптических свойств ансамблей кремниевых нанонитей, формируемых методом металл- стимулированного химического травления на подложках кристаллического кремния.
Диссертационная работа посвящена актуальной научной проблеме, имеет высокую теоретическую и практическую ценность, является законченным научным исследованием, удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым ВАК РФ к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, и соответствует специальностям 01.04.05 - оптика и О! .04.10 - физика полупроводников. Актуальность работы. Актуальность исследования наноструктур на основе кремния обусловлена большим потенциалом их применения в микро- и оптоэлектронике, фотонике, сенсорике и в других областях науки и техники.
Известно, что физические свойства полупроводниковых наноструктур зависят от их характерных размеров (размерные эффекты), формы, расположения в пространстве и ближайшего окружения. Для кремниевых нанокристаллов нитевидной формы (нанонитей) с поперечными размерами менее 10 нм реализуется так называемый квантовый размерный эффект для носителей заряда (электронов и дырок), который приводит к росту ширины запрещенной зоны и сдвигу края оптического поглощения в высокоэнергетическую область.
Оптические свойства кремниевых наноструктур с ббльшими поперечными размерами будут существенно зависеть от эффектов, связанных с пространственным распределением локальных электрических полей, и обуславливаться рассеянием света как отдельными нанообъектами, так и их ансамблями. Изучение таких эффектов в наноструктурах в виде ансамблей кремниевых нанонитей актуально, поскольку они могут быть легко интегрируемы с устройствами микроэлектроники, что приведет как к улучшению характеристик последних, например солнечных элементов„транзисторов и сенсоров, так и созданию принципиально новых устройств и материалов для различных применений, включая биофотонику и медицину.
Одним из наиболее активно исследуемых видов кремниевых нанонитей являются структуры, получаемые металл-стимулированным химическим травлением, которые имеют вид плотных ансамблей (массивов) нанонитей с характерными размерами поперечных сечений порядка 100 нм. Благодаря высокому значению показателя преломления кремния и близкому расположению нанонитей, такие наноструктуры представляют большой интерес для исследования явления рассеяния света в широком спектральном диапазоне. Однако влияние условий приготовления кремниевых нанонитей на их структурные и оптические свойства изучено пока в недостаточной степени.
Проведение таких исследований важно как для развития оптики рассеивающих сред, так и для сенсорных и биомедицинских применений кремниевых нанонитей. Цель диссертационной работы состояла в исследовании зависимости линейных и нелинейных оптических свойств ансамблей кремниевых нанонитей, получаемых методом металл-стимулированного химического травления и обладающих сильным рассеянием света в видимом и инфракрасном диапазонах спектра, от их структурных свойств. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи: 1. Изучить зависимость спектров отражения и пропускания света в слоях кремниевых нанонитей от их длины. 2. Измерить и проанализировать индикатрисы упругого рассеяния света в слоях кремниевых нанонитей различной длины.
3. Выявить особенности спонтанного комбинационного рассеяния света, генерации третьей гармоники и когерентного антистоксова рассеяния света в ансамблях кремниевых нанонитей в сравнении со случаем подложек кристаллического кремния, использованных для получения нанонитей. 4. Определить время взаимодействия света с веществом в ансамблях кремниевых нанонитей различной морфологии с помощью измерения кросс-корреляционной функции рассеянных фотонов. 5. Исследовать зависимость фотолюминесцентных свойств кремниевых нанонитей от их структурных характеристик и электронных свойств подложек. Основные результаты, полученные в работе, состоят в следующем: 1.
Для слоев кремниевых нанонитей с длиной порядка и более 1 мкм в спектральной области от 400 до 1000 нм наблюдаются низкие значения коэффициента полного отражения порядка 1'А, что объясняется рассеянием света в условиях его сильного поглощения. В ближнем инфракрасном диапазоне 1000 — 1500 нм наблюдается повышение диффузного отражения, что указывает на усиление взаимодействия света с веществом в результате сильного рассеяния в области слабого поглощения. В среднем инфракрасном диапазоне спектра (2,5 — 50 мкм) слои кремниевых нанонитей могут быть рассмотрены как эффективные оптические среды, показатель преломления которых определяется их пористостью. 2, Установлено, что индикатрисы упругого рассеяния света с длиной волны 1064 нм в ансамблях кремниевых нанонитей длиной более 2 мкм хорошо описываются законом Ламберта, а интенсивность рассеянного назад сигнала растет по логарифмическому закону с увеличением длины нанонитей.
3. Установлено, что интенсивность спонтанного комбинационного рассеяния света и когерентного антистоксового рассеяния света может многократно возрастать в ансамблях кремниевых панонитей вследствие эффектов сильного рассеяния возбуждающего света. Рост интенсивности комбинационного рассеяния зависит от морфологии кремниевых нанонитей, их длины и длины волны возбуждающего света. Для длины волны возбуждающего света 1064 нм наблюдается логарифмическая зависимость интенсивности комбинационного рассеяния от длины нанонитей.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
