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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Optische Eigenschaften

HL 14.10: Vortrag

Dienstag, 28. März 2000, 11:45–12:00, H13

Spektrale Dispersion der nichtlinearen Suszeptibilität zweiter Ordnung von GaAs — •S. Bergfeld und W. Daum — Institut für Grenzflächenforschung und Vakuumphysik, Forschungszentrum Jülich GmbH, D–52425 Jülich

Die Erzeugung der zweiten Harmonischen (SHG) hat sich als eine effiziente optische Spektroskopie für elektronische Anregungen an Grenzflächen inversionssymmetrischer Stoffe wie Silizium etabliert. Der Vergleich von gemessenen mit berechneten SHG-Spektren wird allerdings dadurch erschwert, daß die Berechnung von nichtlinearen Suszeptibilitäten für Grenz- und Oberflächen mit sehr hohem Aufwand verbunden und die Übereinstimmung mit dem Experiment i.a. nicht befriedigend ist. Andererseits liegen detaillierte ab-initio-Rechnungen zur Frequenzabhängigkeit der Volumensuszeptibilität verschiedener III-V-Halbleitern vor [1]. Aus diesem Grund haben wir SHG-Spektren eines nahezu intrinsischen, (100)-orientierten GaAs-Kristalls gemessen, in dem die zweite Harmonische bei der gewählten experimentellen Konfiguration im wesentlichen im Volumen erzeugt wird. Der untersuchte Spektralbereich von 0,9 bis 2,5 eV für die fundamentalen Strahlung ist ausreichend groß, um einen detaillierten Vergleich mit der Theorie zu ermöglichen. Aus den Meßspektren haben wir die Frequenzabhängigkeit von |χ_xyz⁽²⁾|=2|d₁₄| ermittelt, die wir im Zusammenhang mit Ergebnissen aus neueren Rechnungen [1] diskutieren.

[1] B. Adolph, F. Bechstedt, Phys. Rev. B 57, 6519 (1998).