Отзыв официального оппонента (1149974)
Текст из файла
ОТЗЫВ официального оппонента Федорова Дмитрия Леонидовича, о диссертационной работе 1>орисова Евгения Владимировича «Оптические свойства легированных эпитаксиальпых слоев нитрида галлия и выращенных методом магпетрошк>го распыления Оксидов цинка и мсди», представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 — Физика конденсированного сос', ояния В диссертационной работе Е.В.
Борисова изучаются оптические свойства трех полупроводниковых кристаллов — нитрида галлия, окиси цинка и закиси меди. Нитрид галлия относится к числу полупроводпиковых соединений, которые имеют широкое примснеиие в оптоэлектронике, достаточно сказать о разнообразной светодиодной технике. Оксил ципка тоже имеет практическое значение, оптические свойства ХпО изучались, начиная с ранних этапов развития экситошюй спектроскопии кристаллов.
Закись меди является кристаллом, в котором был впервые обпаружс> спектр экситона большого радиуса, он дал очень много для понимания фундаментальных свойств экситона. В последние годы произошел всплеск интереса к теоретическому и экспериментальному исслсдовапию экситоиов в закиси меди благодаря получению кристаллов Сп О искпочитсльно высокого качества. С практической точки зрения закись меди и окись пипка рассматриваются как материалы для иримсиепия в преобразователях солнечной энергии, для чего требуется развитие технологии получения кристаллических слоев болыпой площади и оцепка их качества.
В >пом случае оптическая характеризация играет важную роль. 'Это позволяет признать актуальными исследования, ироведспиые в диссертаигплшой работе. Говоря об актуальности темы диссертации, следует уш>мяиуть и о таких важных свойствах нитрида галлия, как значительная ширина заирещешп>й зоны, благодаря чему обеспечивается широкая полоса рабочих час гот приборов, создаваемых на его основе и высокую, ио сравнении> с кристаллами группы И-Ъ"1, радиациопную стойкость, что делает его перспективным материалом для создания солпсчпых батарей космического применения. Первая глава содержит осповные сведения о комбипаииошюм рассеянии света нерезонансного и резонанспого типов и описание спектра комбинационного рассеяния кристаллов типа >ворцита для разли шых геометрий эксперимента.
Поскольку в диссертации обсуждаются фоиовплазмониые моды в спектре рассеяния легироваииого иитрида галлия, автор диссертации рассматривает колебания плазмы свободных посителей в кристаллах. Во второй главе дано подробное описание спектрометров, с помощью которых исследовались спектры рассеяния, а также оборудование, применявшееся для регистрации спектров люминесценции и отражения. В этой же главе обсуждаются технологические процессы, которые используются для получения нитрида галлия — метод молекулярно-пучковой эпитаксии и метод роста из газовой фазы с применением металлоорганических соединений, обсуждаются проблемы, характерпыс для эпитаксиального роста слоев ЙаХ. В третьей главе диссертации приведены результаты исследования оптических свойств выращенных из газовой фазы микроппых слоев питрида галлия, легированных кремнием.
Важным моментом является то, что изучена серия образцов, выращенных в одинаковых условиях, по отличающихся концентрацией донорной примеси. Это позволило проследить зависимость интенсивности и структуры спектра люминеспенции от изменения концентрации примеси в пределах трех порядков. 11рослсжспа деградация излучения свободных и связанных экситопов и энергетический сдви~ максимума спектра люминесценции. Оказалось, что знак:ного сдвига изменяется в области концентрапий доноров, прсвьшгающсй 10~~ см' Обнаружено резкое изменение спектрального состава люминесценции при предельно высоких концентрациях кремния.
Изменения в спектре люминесценции сопоставлено с изменением вольт-амперных характеристик, это позволило трактовать полученные результаты в терминах образования донорной зоны и ее объединения с зоной проводимости. Спектры изучались со стороны ростовой поверхности. В спектрах слоев ОаМ, примыкакнцих к подложке, экситонная структура не наблюдается, причипои этого являются сильные механические напряжения. На основании измерения температурной зависимости интенсивностей фононных повторений излучения свободных экситонов автор диссертации оценил качество слабо легированных слоев ОаХ как высокое. В этой же главе приводятся результаты исследования спек гров рассеяния с фонон - плазмонными модами. По энергетическому положению этих мод определены концентрации свободных электронов„их значения в целом соответствуют данным, полученным электрофизичсскими методами.
Температурная зависимость энергетического положения этих мод оказалась слабой, что свидетельствует о высокой концентрации свободных элсктропов в сильно легированных образцах даже при низкой температуре. В четвертой главе содержатся результаты исследования обтемпого кристалла нитрида галлия, выращенного также газофазным методом, но с применением других реагентов.
Ставилась задача оценить оптическими методами качество этого кристалла в различных областях, поскольку он может быть использован для практических целей. Спектры люминесценции сравнивались со спектрами исследованной в предыдущей главе серии тонких слоев баХ:Я с различными концентрациями кремния.
Это позволило оценить по порядку величины концентрации дефектов в различных областях объемного кристалла. Оказалось, что качество ростовой поверхности является высоким. Это подтверждается спектрами комбица1 ~ионного рассеяния все компоненты спектра согпветствуют фопонам решетки ОаМ. в то время как спектры рассеяния от других областей содержат структуру, связанную с дефектами решетки. В пятой и шестой главах диссертации выполнена характсризапия оптическими методами кристаллических пленок ~пО и Сц.О, выращс!шых магнетронным методом. Интерес к тонким кристаллическим слоям этих оксидов связан с попытками их применения в соэпэечп!.эх:ээ!емец гах. Исследование наборов образцов, выращенных в разли шых условиях (мощцость магнетрона, состав газа в камере, температура и материал подложки, послеростовая обработка), дало возмоэкность определи гь оптимальные условия для образования высококачественных иоээикрис!алт!ических слоев.
В час'эз!Ости, если в спект)эс оэраэкспия закиси мели, выращенной ца холодной подложке,:экситопцая структура вообп!с пе наблюдается, то экситонный спектр пленки, выращсэшой на горячсй подложке из кварцевого стекла такой же, как в высококачсствеппых объемных монокристаллах. Спектры комбинационного рассеяния кристаллических пленок 7пО и Сп О, получсшэых в оптимальных условиях (узость фононных полос, отсутствие структуры, о.ээпэсэпцсйсэ! к дефектам), подтверждают их хорошее качество.
К основным резуль|атам диссертациоэпюй работы слслус ! отности: - исследование трансформации оптических свойств эпитаксиальных слоев нитрида галлия при изменении коэгцентрации допорпой примеси (крсэп!ия) в широком диапазоне до 10 см зо, з. обнаружение сильного различия качества кристаллической решетки в определенных областях нелегированных объемных крис !то!!!оээ 6а! !, выращенного из газовой фазы, оценка концентрации дефект!!в в псих областях.
— характеризация оптическими методами качества тонких !пенок оксидов меди и цинка, выращенных методом магнстрошюго распыления. Определение оптимальных условий для формирования пленок /пОи Си О высокого качества. Подводя итог краткого обзора содержания диссертации и основных результатов необходимо отметить новизну и пкпгупльнопть исследований, высокое качество проведенных экспериментов и доспэоырнпсэээь предлагаемой интерпретации результатов. Приведенный список публикаций свидетельствует о необходимом уровне апробсщии приведенных в диссертации результатов. Автореферат полностькэ отражает содержапие диссертации.
Необходимо отметить, что к рецензируемой диссертации имеется рял замечаний: Так, имеется недостаток в описании методики эксперимента. В главе, где описывается экспериментальная техника, и в других главах диссертации нет сведений о размерах лазерного пягпа на образце при исследовании спектров комбинационного рассеяния и люминесценции, и о том, насколько точно фокусировалось лазерцос излучение по глубине образцов при регистрации спектров комбинациошпэго рассеяния.
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.