Electromodulation symmetry sensitivity

Summary

The usefulness of electromodulation as a probe of critical-point symmetry is limited by the variation in the optical response that an electric field ℰ can produce. Modulation of allowed interband transitions causes changes in reflectivity polarization of at most 2 to 3. Rather than measuring this easily masked, common symmetry signature, we propose concentrating on electronic states which have low optical-transition probability in the absence of a field. When ℰ directionally breaksk-conservation, it can then cause extremely large symmetry-sensitive changes in optical properties. This is demonstrated for extrinsic states in indirect-gap semiconductors; ≈10¹⁵ cm⁻³ centers per 1 meV of energy width can be uniquely and self-consistently characterized by electromodulation. We make numerous suggestions for intrinsic-state electromodulation studies that should be extremely symmetry sensitive.

Riassunto

L’utilità dell’elettromodulazione come mezzo per l’analisi della simmetria dei punti critici è limitata dalla variazione nella risposta ottica che un campo ℰ può produrre. La modulazione delle transizioni interbanda permesse causa cambiamenti della polarizzazione della riflettività al massimo di un fattore 2÷3. Invece di misurare questo comune e facilmente mascherato segno di simmetria, si propone di concentrarsi su quegli stati elettronici che hanno bassa probabilità di transizione ottica in assenza di campo. Quando il campo ℰ rompe la conservazione dik lungo una direzione, può indurre cambiamenti estremamente grandi in quelle proprietà ottiche che sono sensibili alla simmetria. Questo è dimostrato per gli stati estrinseci in semiconduttori a gap indiretto; si è in grado di determinare univocamente ed in modo autoconsistente ≈10¹⁵ cm⁻³ centri per un intervallo di energia di 1 meV. Si danno numerosi suggerimenti per studi di elettromodulazione degli stati intrinseci che dovrebbero essere estremamente sensibili alla simmetria.

Резюме

Применимость электромодуляции для исследования симметрии критической точки ограничена изменением оптического отклика, который может образовать электрическое поле ℰ. Модуляция разрешенных междузонных переходов вызывает изменения в поляризации в лучшем случае от 2 до 3 раз. Мы предлагаем исследовать электронные состояния, которые имеют малую вероятность оптического перехода в отсутствии поля. Когда ℰ нарушает сохранениеk, это может служить причиной чрезвычайно большого изменения чувствительности к симметрии в оптических свойствах. Это обстоятельство демонстрируется для примесных состояний в полупроводниках с непрямой щелью. Мы высказываем ряд предложений для исследования собственных состояний с помощью метода электромодуляции, который является очень чувствительным к симметрии.