Łódź, 7 lipca 2018 r.

Transkrypt

1 Łódź, 7 lipca 2018 r. prof. dr hab. inż. Michał Strzelecki Instytut Elektroniki Politechniki Łódzkiej ul. Wólczańska 211/215, Łódź michal.strzelecki@p.lodz.pl Recenzja dorobku naukowego i dydaktycznego dr hab. inż. Krzysztofa Jóźwikowskiego w związku z prowadzonym postępowaniem o nadanie tytułu profesora nauk technicznych Podstawą niniejszej recenzji jest zlecenie Dziekana Wydziału Nowych Technologii i Chemii Wojskowej Akademii Technicznej im. Jarosława Dąbrowskiego prof. dr. hab. inż. Stanisława Cudziło z dn r. oraz pismo Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułu nr BCK-VI-K- 7060/18 z dn r. powołujące mnie na recenzenta w tym postepowaniu. 1. Przebieg kariery zawodowej i naukowej Kandydata Dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski urodził się w 27 września 1955 r. w Błoniu. W 1980 r. ukończył studia na Wydziale Chemii i Fizyki Technicznej (kierunek fizyka techniczna) uzyskując tytuł zawodowy magistra inżyniera w specjalności fizyka jądrowa. Po zakończeniu studiów został zatrudniony w Zakładzie Elektroniki i Ciała Stałego na tym samym Wydziale WAT, gdzie w 1984 r. obronił rozprawę doktorską Podstawowe mechanizmy rekombinacji międzypasmowej CdxHg1-xTe w aspekcie detekcji podczerwieni (promotor doc. dr hab. Józef Piotrowski) uzyskując stopień doktora nauk technicznych. W latach Kandydat pracował na stanowisku adiunkta. W 2002 r. dr hab. inż. Jóźwikowski uzyskał stopień doktora habilitowanego nauk technicznych w dyscyplinie elektronika, nadany przez Radę Naukową Instytutu Technologii Elektronowej w Warszawie na podstawie rozprawy habilitacyjnej Badanie zjawisk fotoelektrycznych i fluktuacyjnych w półprzewodnikach o wąskiej przerwie energetycznej. Od 2005 r. Kandydat jest zatrudniony na stanowisku profesora nadzwyczajnego w Zakładzie Ciała Stałego Instytutu Fizyki Technicznej na Wydziale Nowych Technologii i Chemii WAT. 1

2 2. Ocena dorobku naukowego Kandydata Od początku swojej kariery zawodowej, a nawet już podczas studiów w Wojskowej Akademii Technicznej, dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski interesował się półprzewodnikowymi detektorami podczerwieni, zarówno zagadnieniami analizy i modelowania zjawisk fizycznych zachodzących w takich strukturach jak i problemami technologii wytwarzania detektorów. Już przed uzyskaniem stopnia doktora habilitowanego Kandydat zajmował się tworzeniem programów komputerowych do symulacji różnych zjawisk fizycznych zachodzących w heterostrukturach na bazie CdHgTe. Programy te służyły m.in. do symulacji zjawiska transportu oraz obliczania czasów relaksacji elektronów i dziur w strukturach detektorów podczerwieni. Opracowane algorytmy umożliwiły przeprowadzenie dokładnej analizy wpływu na ruchliwość nośników ładunków szeregu czynników (np. natężenia wbudowanego pola elektrycznego, domieszkowania, napięcia polaryzacji). Prace te były prowadzone w ramach kierowanego przez Kandydata projektu 8T11B05415 Dwumiarowa analiza zjawisk fotoelektrycznych w niejednorodnych strukturach półprzewodnikowych, a powstałe w efekcie oprogramowanie pozwoliło na zaawansowane modelowanie numeryczne detektorów podczerwieni z tellurku kadmowo-rtęciowego o geometrii dwuwymiarowej. Kolejne prace Kandydata dotyczyły analizy zjawisk szumowych w badanych heterostrukturach półprzewodnikowych, co zaowocowało opracowaniem autorskiej metody symulacji zjawisk fluktuacyjnych. Metoda ta, dzięki wyprowadzeniu dr. hab. inż. Jóźwikowskiego równań transportu dla fluktuacji umożliwiła estymację gęstości widmowej prądu szumów pochodzących z różnych źródeł. Opracowane podejście ma duże znaczenie praktyczne, ponieważ dzięki analizie przestrzennej mapy lokalizacji źródeł szumów i wartości fluktuacji gęstości prądu można redukować szumy prądowe przez zmiany konstrukcyjne przyrządów półprzewodnikowych. Innym ważnym osiągnięciem teoretycznym Kandydata było wykazanie fluktuacji czasu relaksacji nośników jako głównego źródła szumów typu 1/f. Badania dotyczące zjawisk fluktuacyjnych były prowadzone w ramach projektu 4T11B07622 Badanie zjawisk fluktuacyjnych w heterozłączowych przyrządach półprzewodnikowych. Wyniki uzyskane dzięki realizacji tego i poprzedniego projektu badawczego były podstawą do uzyskania przez dr. hab. inż. Krzysztofa Jóźwikowskiego stopnia doktora habilitowanego nauk technicznych w 2002 r. Metody modelowania zjawisk fluktuacyjnych (rozwijane i modyfikowane również po habilitacji) stanowią jedno z najważniejszych osiągnięć naukowych Kandydata. Po uzyskaniu stopnia doktora habilitowanego dr. hab. inż. Jóźwikowski kontynuował badania związane z opracowywaniem modeli różnych zjawisk fizycznych zachodzących w heterostrukturach półprzewodnikowych. Prace prowadzone w tym zakresie dotyczyły m.in.: badań nad wpływem dyslokacji oraz luk metali na procesy generacyjnorekombinacyjne w heterostrukturach, w wyniku których opracowano modele tych procesów; 2

3 opracowania modelu pozwalającego na numeryczną symulację zjawiska wtórnej absorpcji fotonów generowanych w procesie rekombinacji promienistej; stworzenie modelu dyslokacji jako źródeł szumów prądowych (generacyjnorekombinacyjnych oraz 1/f) w heterostrukturach z HgCdTe; opracowanie modelu transportu elektronów w pasmach donorowych w HgCdTe dzięki wyznaczeniu koncentracji i ruchliwości elektronów; przeprowadzenie analizy teoretycznej oraz obliczenia szybkości odpowiedzi detektorów podczerwieni, co ma istotne znaczenie przy ocenie możliwości zastosowania detektorów w ultraszybkich układach elektronicznych. Kolejnym, niebagatelnym osiągnięciem Kandydata jest opracowanie nowych zależności opisujących nierównowagowe funkcje rozkładu elektronów i dziur w badanych strukturach półprzewodnikowych. Znalezienie tych zależności umożliwia przeprowadzenie dokładnej analizy zjawisk transportu w warunkach silnej nierównowagi. Uzyskane wyniki badań są istotne dla przemysłu, ponieważ zjawiska nierównowagowe są wykorzystywane do poprawy parametrów technicznych detektorów podczerwieni jak i do ich chłodzenia. Należy podkreślić, że dr hab. inż. Jóźwikowski ma możliwość weryfikacji eksperymentalnej opracowanych modeli zjawisk fizycznych zachodzących w heterostrukturach półprzewodnikowych dzięki współpracy z firmą Vigo System S.A. z Ożarowa Mazowieckiego. Firma ta jest znaczącym producentem niechłodzonych, fotonowych detektorów podczerwieni, zaś wyniki badań Kandydata wielokrotnie umożliwiły skuteczną poprawę parametrów konstruowanych w przedsiębiorstwie detektorów. Współpraca z firmą Vigo dotyczyła również analiz warstw epitaksjalnych wytwarzanych za pomocą reaktora MOCVD w celu zaprojektowania warstw o odpowiednio ukształtowaniu przerwy zabronionej i poziomu domieszkowania, co pozwala na konstrukcję detektorów podczerwieni o dużej czułości i szerokiemu zakresowi odpowiedzi. Należy również z uznaniem zauważyć, że Kandydat jest współautorem dwóch zgłoszeń patentowych ( Sposób zmiany przewodnictwa w CdxHg1-xTe, 1989; Fotomagnetoelektryczny detektor promieniowania, 1991), które znalazły zastosowanie przy produkcji detektorów wytwarzanych metodą epitaksji z fazy pary. Dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski współpracuje również z Microelectronics Research Group z University of Western Australia w Perth w zakresie modelowania zjawisk fluktuacyjnych oraz optymalizacji heterostruktur z punktu widzenia projektowania detektorów podczerwieni. W roku 2002 odbył On trzymiesięczny staż naukowy w tym ośrodku. Współpraca ta zaowocowała m.in. projektem badawczym NCN Harmonia Projektowanie, modelowanie i wytwarzanie metodą MBE heterostruktur barierowych z HgCdTe w celu wytworzenia detektorów podczerwieni pracujących w długofalowym zakresie widma podczerwonego, którego Kandydat był kierownikiem. Ilościowo dorobek publikacyjny Kandydata (wg baz danych Web of science i Scopus) przedstawia poniższa tabela: 3

4 Przed uzyskaniem Po uzyskaniu Rodzaje stopnia dra hab. stopnia dra hab. publikacji Autorskie Współautorskie Autorskie Współautorskie Suma Monografie publikacje w czasopismach z listy JCR Publikacje w pozostałych czasopismach Publikacje w materiałach konferencyjnych Suma Po habilitacji dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski opublikował łącznie 43 publikacje, z czego 2 samodzielnie. Zdecydowana większość z 33 publikacji w czasopismach z listy JCR dotyczy czasopism posiadających IF > 1 (m.in. Optical and Quantum Electronics, IF = 1.168; Journal of Electronic Materials, IF = 1.566; Solid-State Electronics, IF = 1.666), ponadto kilka z nich ukazało się w renomowanych czasopismach o IF > 2 (np. IEEE Transactions on Electron Devices, IF = 2.62; Entropy, IF = 2.305; Journal of Applied Physics, IF = 2.176). W bazie Web of Science Core Collection znajduje się 68 prac Kandydata, liczba ich cytowań wynosi 340/485 (bez/z autocytowaniami), zaś indeks Hirscha równy jest 14. Z kolei baza Scopus zawiera 73 prace Kandydata przy liczbie cytowań równej 398/538 (bez/z autocytowaniami) i H = 12/14 (bez/z autocytowaniami). Parametry bibliometryczne świadczą o bardzo dużym uznaniu i znaczeniu, którymi cieszy się dorobek publikacyjny dra Jóźwikowskiego w międzynarodowym środowisku naukowym. Kandydat brał udział w 8 krajowych projektach badawczych, na duże uznanie zasługuje fakt, że aż w pięciu z nich był kierownikiem: 1. Dwumiarowa analiza zjawisk fotoelektrycznych w niejednorodnych strukturach półprzewodnikowych, 8T11B05415, Badanie zjawisk fluktuacyjnych w heterozłączowych przyrządach półprzewodnikowych, 4T11B07622, Detektor wielospektralny jako element systemów podczerwieni trzeciej generacji, N /0391, Projektowanie, modelowanie i wytwarzanie metodą MBE heterostruktur barierowych z HgCdTe w celu wytworzenia detektorów podczerwieni pracujących w długofalowym zakresie widma podczerwonego, Harmonia , Badanie zjawisk transportu i zjawisk fluktuacyjnych w hetetostrukturach z HgCdTe przy pomocy zaawansowanych analiz numerycznych połączonych z charakteryzacją przyrządów fotoelektrycznych wytwarzanych metodą MOCVD i MBE, OPUS ,

5 Kandydat jest również laureatem trzech nagród za osiągnięcia naukowe przyznawanych przez Komendanta Wojskowej Akademii Technicznej. Podsumowując, dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski ma bardzo znaczący dorobek naukowy w zakresie analizy i modelowania różnych zjawisk fizycznych w heterostrukturach półprzewodnikowych. Uzyskane przez Niego wyniki badań pozwoliły m.in. na dokładniejsze poznanie i opis zjawisk szumowych zachodzących w takich strukturach oraz przeprowadzenie analizy transportu nośników w warunkach nierównowagi. Osiągnięcia naukowe Kandydata oraz Jego doświadczenie w kierowaniu zespołami badawczymi realizującymi projekty naukowe w mojej opinii w pełni spełniają wymagania określone w art. 26 ust. 1 p. 1 i 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 roku o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. z 2003 r. z późn. zmianami, zwanej dalej Ustawą). Dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski opracował szereg programów komputerowych do modelowania i projektowania detektorów podczerwieni. Należy tylko ubolewać, że programy te nie zostały szerzej udostępnione środowisku naukowemu (w każdym razie nie znalazłem informacji na ten temat w załączonej dokumentacji ani na stronie Zakładu Ciała Stałego Instytutu Fizyki WAT; Kandydat w autoreferacie stwierdza, że udostępnia opracowane oprogramowanie swoim współpracownikom). Takie działania przysłużyłyby się rozpowszechnianiu i promocji prac Kandydata w środowisku międzynarodowym, byłaby to również bardzo cenna możliwość oceny i weryfikacji zaimplementowanych algorytmów przez innych naukowców. 3. Ocena osiągnieć Kandydata w zakresie kształcenia młodej kadry naukowej oraz dorobku dydaktycznego Dr hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski wypromował dwóch doktorów nauk technicznych (stopień w obydwu przypadkach nadała Rada Naukowa Instytutu Optoelektoniki WAT): 1. dr. inż. Małgorzatę Kopytko ( Badanie wpływu mechanizmów generacyjnorekombinacyjnych na charakterystyki prądowo-napięciowe fotodiod z heterostruktur HgCdTe, 2011) 2. dr. inż. Michała Nietopiela ( Analiza detektorów podczerwieni z heterostruktur półprzewodnikowych z zastosowaniem układu równań transportu, 2017). Kandydat obecnie pełni funkcję promotora w jednym przewodzie doktorskim mgr. inż. Mariusza Suligowskiego (Projektowanie dwubarierowych detektorów podczerwieni z heterostruktur półprzewodnikowych w oparciu o inżynierię przerwy energetycznej) otwartym na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej r (przed wszczęciem postepowania o nadanie tytułu profesora uchwałą Rady Wydziału NTiC WAT z dn r.). 5

6 Dr hab. inż. Jóźwikowski pełnił rolę recenzenta w dwóch przewodach doktorskich: 1. dr. inż. Andrzeja Kidawy ( Technologia otrzymywania i własności SbSJ, promotor prof. dr hab. Marian Nowak, Politechnika Śląska, 2004), 2. dr. inż. Krystiana Mistewicza ( Własności sensorowe pojedynczych nanodrutów SbSI, promotor prof. dr hab. Marian Nowak, Uniwersytet Śląski w Katowicach, 2015). W związku z powyższym, osiągniecia Kandydata dotyczące kształcenia młodej kadry spełniają wymagania art. 26 ust. 1 p. 3 Ustawy. Kandydat prowadził i prowadzi liczne zajęcia dydaktyczne na wydziałach Nowej Technologii i Chemii (dawny Wydział Inżynierii, Chemii i Fizyki Technicznej), Mechanicznym, Mechatroniki i Lotnictwa WAT. Były to wykłady i ćwiczenia z Fizyki: ciała stałego, statystycznej, ogólnej, komputerowej, kwantowej oraz Modelowania przyrządów półprzewodnikowych. Dr hab. inż. Jóźwikowski prowadził również seminaria, zarówno w Zakładzie Fizyki Ciała Stałego jak i w Instytucie Fizyki Technicznej, których tematyka obejmowała zagadnienia metod numerycznych oraz problemy uprawianej tematyki badawczej. Za swoje osiągnięcia w zakresie dydaktyki Kandydat zdobył tytuł Zasłużonego nauczyciela akademickiego przyznany przez rektora Wojskowej Akademii Technicznej. Szkoda, że w załączonych materiałach zabrakło informacji o liczbie wypromowanych przez Kandydata magistrów i inżynierów. Niemniej, dorobek dydaktyczny dra Jóźwikowskiego oceniam pozytywnie, jako typowy biorąc pod uwagę Jego staż pracy oraz zajmowane stanowiska. 3. Konkluzja Po zapoznaniu się z dokumentacją dr. hab. inż. Krzysztofa Jóźwikowskiego złożoną w związku z prowadzonym postepowaniem o nadanie tytułu profesora nauk technicznych stwierdzam, że posiada On osiągnięcia naukowe znacznie przekraczające wymagania stawiane w postępowaniu habilitacyjnym oraz znaczący wkład wniesiony w rozwój dyscypliny elektronika. Ponadto Kandydat posiada bardzo duże doświadczenie w kierowaniu zespołami badawczymi realizującymi projekty finansowane w drodze konkursów krajowych, a także odbył staż naukowy w University of Western Australia. Posiada również odpowiednie osiągnięcia w opiece i kształceniu kadry naukowej. Tym samym dr. hab. inż. Krzysztof Jóźwikowski spełnia wszystkie wymagania określone w art. 26 ust. 1 p. 3 Ustawy, dlatego też popieram Jego wniosek o nadanie tytułu profesora nauk technicznych. 6