直接带隙半导体中的三光子吸收光谱与带隙标度
光学
2020-05-14 v1 应用物理
摘要
本文给出九种直接带隙半导体的三光子吸收（3PA）测量结果，包括 ZnSe、ZnS 和 GaAs 的完整 3PA 光谱。这些结果，连同我们基于 8 带 Kane 模型（4 个带具双重自旋简并）的 3PA 理论，有助于解释迄今文献中实验与理论的显著分歧。8 带模型中的 3PA 表现出不同可能路径间的量子干涉，这是先前 2 带理论所未观测到的。我们给出 InSb、GaAs、CdTe、CdSe、ZnTe、CdS、ZnSe、ZnO 和 ZnS 中简并 3PA 系数的测量。我们利用 2 带隧穿与微扰理论检验带隙 标度，显示与预测的 依赖一致；然而，对于测量了完整 3PA 光谱的半导体，我们观察到与两种 2 带理论的显著偏差。另一方面，我们的 8 带模型与光谱数据高度吻合。我们随后用 8 带理论预测了 15 种不同半导体在其闪锌矿结构下的 3PA 光谱。这些结果允许对各种窄至宽带隙半导体的 3PA 系数进行预测与解释。
引用
@article{arxiv.2005.06077,
title = {Three-Photon Absorption Spectra and Bandgap Scaling in Direct-Gap Semiconductors},
author = {Sepehr Benis and Claudiu M. Cirloganu and Nicholas Cox and Trenton Ensley and Honghua Hu and Gero Nootz and Peter D. Olszak and Lazaro A. Padilha and Davorin Peceli and Matthew Reichert and Scott Webster and Milton Woodall and David J. Hagan and Eric W. Van Stryland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06077},
year = {2020}
}
备注
20 pages