Спектрально-поляризационные характеристики межзонного и внутризонного двухфотонного линейно-циркулярного дихроизма в полупроводниках
Введение
Теоретически исследовано двухфотонного линейно-циркулярного дихроизма как межзонного, так и внутризонного поглощения поляризованного света в четырехзонном приближении Кейна в полупроводниковых кристаллах кубической симметрии.Классифицированы межзонные двухфотонные оптические переходы и получены выражнения для матричных элементов в зависимости от зонных параметров, степени поляризации и частоты света для полупроводниковых кристаллов.
Список литературы
1 Loudon R. Theory of Non-linear Optical Processes in Semiconductors and Insulators// Proceedings of the Physical Society. -1962. -V. 80. – P. 952. DOI 10.1088/0370-1328/80/4/320.
2 Braunstein R., Moore A.R., and Herman F. Intrinsic Optical Absorption in Germanium-Silicon Alloys // Phys. Rev. – 1958. -V. 109. -P. 695. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.695.
3 Braunstein R., Ockman N. Optical Double-Photon Absorption in CdS // Phys. Rev. -1964.-V. 134. -P. 499. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.134.A499.
4 Danishevskii A.M., Ivchenko E.L., Kochegarov S.F., and Stepanova M.I. Two photon absorption coefficiyent on light polarization in cubic symmetry semiconductors // ZhETF Pis. Red. -1972. -V. 16. -P. 625. http://jetpletters.ru/ps/1766/article_26865.pdf.
5 Beregulin E.V., Dvornikov D.P., Ivchenko E.L., Yaroshetsky I.D. Polarization properties and linear-circular dichroism at non-linear absorption of light in conductors of the A2B6 group // Semiconductors. -1975. -V. 9. -P. 876.
6 Arifzhanov S. B., Danishevsky A. M., Ivchenko E. L. Role of the various types of transitions in three-photon absorption in lnAs // JETP, Vol. 47, No 1, January 1978 88-91. http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/r/index/e/47/1?a=list
7 Arifzhanov S. B., Danishevski A. M., Ivchenko E. L., Kochegarov S. F., and Subashlev V. K. Role of the various types of transitions in three-photon absorption in lnAs ZhETF, 74 (1978), 172-177 http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_047_01_0088.pdf.
8 S.D.Ganichev, S.A.Emelyanov, E. L. Ivchenko, E. Yu. Perlin, and I.D.Yaroshetskiy, ZhETF Pis. Red., 37 (1983) 479-481 http://jetpletters.ru/ps/354/article_5578.shtml (In Russian).
В настоящее время области опто- и фотоэлектронике широко используется нелинейные оптические явления, происходящие в полупроводниках со сложной зоной [1-3]. В этом смысле исследование нелинейного поглощения поляризованного света актуально как в теоретическом, так и в экспериментальном аспектах. Отметим, что как при внутризонном, так и межзонном однофотонном поглощении света оптические переходы не происходят через виртуальные состояния. Поэтому без учета эффекта когерентного насыщения не наблюдается однофотонный линейно-циркулярный дихроизм в кристаллах кубической и тетраэдрической симметрии.В [4-7] как теоретически, так и экспериментально исследован линейно-циркулярный дихроизм (ЛЦД) двух- и трехфотонного поглощения света в кристаллах кубической симметрии. Многофотонное поглощение света в полупроводнике со сложной зонной структурой, обусловленное вертикальными оптическими переходами между подзонами валентной зоны и зависящее от состояния поляризации света исследовано в [8-17]. Нелинейное межзонное однофотонное излучения в полуметаллах Вейля исследовано в [18]. В этих работах считается, что нелинейность по интенсивности однофотонного поглощения света возникает за счет эффекта резонансного насыщения [19]. Эта нелинейность как в межзонном [18], так и внутризонном [9, 10, 16, 17] поглощении света, обусловлена фотоиндуцированным изменением функций распределения электронов или дырок в импульсном пространстве вблизи поверхности, определяемой законом сохранения энергии.