Отзыв официального оппонента (1149557)
Текст из файла
ОТЗЫВ официального оппонента иа диссертационную работу Панькина ДмитриЯ ВасильеВича «ПОЛЯРНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ФОНОНЫ В СЛОИСТЫХ 1"ЕТЕРОСТРУКТУРАХ», представляемой на соискание ученОЙ степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04,07- физика конденсированного состояния Актуальность темы исследования В кандидатской диссертационной работе Панькина Д.В.
представлены экспериментальные и теоретические результаты исследований полярных оптических фононов в слоистых гетероструктурах методами спектроскопии комбинационного рассеяния света 1КРС), Актуальность данной тематики обусловлена необходимостью совершенствования бесконтактного и неразрушающего метода характеризации слоистых гетероструктур, Наличие такого ме~ода позволяет интерпретировать спектры выращенных структур, сопоставляя зкспериментально измеряемые спектральные параметры с геометрическими Особенностями гетероструктур и, тем самым, оптимизировать условия синтеза и создавать гетероструктуры с зад~иными свойствами н мннимальнОЙ дефектностью.
Структура и объем диссертации Диссертация СОСТОИТ ИЗ ВВСДЕНИЯ, ДЕВяТН ГЛав, ВЫВОДОВ И СПИсха ИсПОЛЬЗОВВНИОЙ литературы. Во ееедеинн с~~аяте~ цели и Задачи, решаемые в данной работе, обосновывается выбор метода. Подчеркнуто, что на данный момент одними из перспективных для применения в различных областях являются широкозонные материалы на основе нитридов галлия и алюминия, а так же гетероструктуры на нх основе.
Приведено обоснование целесообразности н актуальности проведенных исследований, их научная новизна. Приводятся положения, выносимые на защиту. В первой главе демонстрируется практическая важность гетероструктур в различных областях. Демонстрируется перспективное техническое применение полупроводниковых гетероструктур в лазерной и детектирующей технике. Приводится перспективность применения слоистых гетероструктур на основе широкозонных нитридных материалов. Отмечается актуальность проблемы роста высококачественных гетероструктур на базе нитрндов галлия и алюминия. Во второй главе обсуждаются вопросы экспериментального исследования слоистых гетероструктур, Отмечаются достоинства метода спектроскопии КРС.
Приводит~~ описание эк~п~римен~ал~н~й у~~а~~~~и, ~о~~ож~ос~ей ее р~бо~ы в различных режимах, обоснован выбор оптимального режима регистрации спектров. Приводится методика измерения спектров КРС. Демонстрируются экспериментально зарегистрированные поляризованные спектры короткопериодных сверх- решеток (СР), содержащих информацию об акустических, интерфейсных и конфайнметных фононах.
В третьей главе изложены теоретические подходы к описанию фононов в гетеро- структурах. Приводится краткий обзор с описанием основных идей, лежащих в основе как дискретных методов (квантово-механических расчетов из первых принципов и расчетов в рамках динамики решетки)„так и континуальных эмпирических моделей. Делается вывод, что для описания систем, состоящих из большого числа атомов, континуальные модели в настоящее время более предпочтительны.
Приводится краткое описание моделей упругого, механического и диэлектрического континуума. Отмечены возможности характеризации особенностей выращенных гетероструктур с помощью данных моделей. Изложение теории дополняется представлением экспериментальных данных, полученных в данной работе. Выделяются достоинства и недостатки разных континуальных моделей„и делается вывод о перспективности использования модели диэлектрического континуума (МДК) для описания полярных оптических фононов и сопоставления их спектра с особенностями выращенной структуры. В чеавертой главе дано развернутое теоретическое описание МДК.
Приведен краткий обзор применений данной модели к описанию различных гетероструктур с плоскими интерфейсами, классификация наиболее часто встречающихся на практике модельных систем. Выводятся общие свойства решений уравнений, лежащих в основе МДК, К первому свойству относятся соотношения для компонент электрических полей,индуцируемых полярными фононами; соотношения, которые справедливы независимо от наличия в материалах слоев анизотропии. Второе свойство более специфично и относится лишь к решениям уравнений МДК для бинарных гетероструктур из изотропных материалов. Показано, что выведенные в работе свойства значительно упрощают процедуру решения уравнений МДК, Пятая лава демонстрирует применение МДК к гетероструктурам, составленным из изотропных слоев.
Рассмотрение включает следующие модельные гетеро- системы; изолированный гетеропереход, одиночная квантовая яма, множественная квантовая яма (МКЯ), сверхрешетка (СР). Автором последовательно изложе- ны результаты применения модели МДК для всех приведенных выше случаев в зависимости от геометрических характеристик гстероструктуры и фононных свойств материалов слоев, Приводится обьяснение наблюдаемых зависимостей фононного спектра от особенностей строения рассматриваемых гетероструктур, Рассмотрен предельный переход геометрических и фононных свойств МКЯ и СР при росте числа слоев.
Демонстрируется проявление описанных в четвертой главе общих свойств решений МДК. Показано, что в гетероструктурах из изотропных материалов существуют интерфейсные фононы — фононы„сопровождй|ощиеся электрической волной, имеющей затухающий характер по мере удаления от интерфейсов, В шестой главе приведены результаты теоретических расчетов в рамках МДК для модельных структур с одноосной анизотропией в направлении, перпендикулярном интерфейсам. ПокззывзстсЯ, что пОЯВленис знизотропии приводит к пОЯвлснию качественно нового типа фононов — квйзиконфайнментных фононов, в которь1х характер электрического поля в одних слоях является распространяющимся, а в других — затухающим.
Продемонстрировано, что при наличии анизотропии разделение уравнений МДК на фононную часть, определяемую чисто фононными свойствами материалов, и геометрическую, определяемую чисто геометрическими хйрйктернстикйми гетсроструктуры, В~змож~о т~л~~~ В предельном слу~~~ длинноволновых фононов. И случае фононов с конечной длиной волны в уравнениЯх МДК происходит смешение этих ДВух факторов. Приведсны результйты МО- делирования фононных спектров модельных структур в широком диапазоне изменений геометрических размеров. Для случая СР продемонстрирована возможность использования данных расщепления частот пОлярных Оптических фононов для хзрактсриззции периОда Вырзшенной структуры, Выявлены границы приме" нимости использования частот полярных оптических фононов для оценки размеров гетероструктур.
.8 седьмой главе диссертации на примере СР нитридов галлия и алюминия рассмотрено влияние механических напряжений, возникающих в материалах слоев при росте бинарных СР, на частоты полярных оптических фононов. В рамках континуального подходй автором анализируются ~~ли~ины деформйций В слоях, приводится сравнение с экспериментальными данными. С учетом определенных деформаций в рамках МДК проведен расчет фононных частот. На основании полученных результатов сделан вывод, что полярные фоконы с синфззными атомными смещениями в соседних слоях слабо подвержены влиянию деформаций, и это позволяет использовать их параметры для оценки соотношения толщин слоев.
В то же время для оценки величин деформаций в слоях больше подходят поляр- ные оптические фононы с антифазными атомными смещениями. В восьмой главе автором анализируется влияние буферных слоев на частоты полярных оптических фононов в рамках МДК. Приводится способ модификации уравнений МДК, позволяющий определить частоты полярных оптических фононов в гетероструктурах, выращенных на толстых буферных слоях. На примере моделирования конкретных МКЯ из изотропных и анизотропных ~сфалеритных и вюрцитных) нитридов галлия и алюминия демонстрируется важность учета влияния буферных слоев в практически важном длинноволновом пределе.
Рассмотрен предельный переход к случаю одиночной квантовой ямы и СР, определены области возможных частот полярных оптических фононов, В девятой глаее рассматривается влияние размытости интерфейсных границ на частоты делокализованных оптических фононов. Предложен способ соответствующей модификации стандартного подхода в рамках МДК. По результатам проведенных расчетов предсказано появление новых мод, связанных с наличием переходных слоев конечной толщины, Показано, что по значениям частот таких фононов можно оценить степень размытости (толщину) интерфейсов. В разделе закаочеиие сформулированы основные результаты диссертации, Список цитируемой литературы включает 134 наименования. Научная новизна полученных результатов Все представленные в диссертационной работе результаты являются оригинальными и открывают перспективы дальнейших исследований.
В плане новизны особенно хочется выделить следующие результаты: -оценка влияния структурных параметров слоистых гетероструктур на частоты полярных оптических фононов, установление количественных соотношений между этими параметрами и спектральными характеристиками фононов различных типов; — получение в рамках модели диэлектрического континуума количественных соотношений, существенно упрощающих расчет частот полярных оптических фононов в слоистых гетероструктурах. Обоснованность н достоверность научных положений н выводов Достоверность полученных в рамках данной работы результатов подтверждается их внутренней непротиворечивостью, согласием теоретических и эксперимен- тзльных дйнных, полученных как В рамках предшествующих работ„так и В рам- ках выполненных автором исследований.
Прикладная значимость полученных результатов Установленные диссертантом количественные соотношения между структурными параметрами гетероструктур и сверхрешеток и характеристиками спектров КРС на полярных оптических фононах позволяют на практике бесконтактным локальным методом производить оперативный контроль параметров синтезируемых гетероструктур, Полученные соотношения параметров «структура — свойство» существенно упрощйют расчеты кОлебйтельных спектров этих систем и позволяют Осуществить предсказание фононных свойств. Возможные применении полученных результатов Полученные в диссертации результаты можно использовать как В дальнейших теоретических исследованиях структурных особенностей гетероструктуры, так и при разработке и улучшении технологий роста и контроле выращиваемых гетеро- структур.
Кроме того, материал диссертации целесообразно использовать как методический материал для объяснения методики расчета спектральных характеристик полярных оптических фононов в рамках модели диэлектрического континуума, По теме диссертации опубликовано 4 статьи, материал доложен на 1О конференциях. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на профильных международных и российских научных конференциях и симпозиумах, хорошо изВестны специалистам. Диссертация изложена яснь1М и грамотным языком, хорошо иллюстрирована.
Ав- тореферат достаточно полно отражает содержание диссертации. 1, В табл. 1. На стр. 25 диссертации приведены «геометрии съемки спектров КРС, позволяющие наблюдать моды разной симметрии», однако приведенные геометрии далеко не исчерпывают всех возможностей. Например„по ссылке 68 приведен существенно более полный набор 1В списке публикаций ссылка приведена не точно: это не Арр1, РЬуз, 1.ей., а 1, Арр1.
Роуз.), Почему автор ограничился только приведенными в таблице геометриями — неясно. Отмеченные недостатки не затрагивают основного содержания выполненных исследОваний и нс снижают общего положительного впечатления. Диссертация Панькина Дмитрия Васильевича «Исследование полярных оптических фононов в слоистых гетероструктурах» является выполненным на соответствующем уровне научным исследоВанием, Проведенные исследования„нОВизна и значимость результатов, приведенных в диссертации, удовлетворяют всем требованиям положения ВАК о порядке присуждения ученых степеней, что дает основания для присвоения диссертанту ученой степени кандидата физико-математических наук, Отзыв составил официальный оппонент доктор физ.-мат.
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}
