Surface effects in electroreflectance: Theory and experiment

Summary

The effect of crystal termination greatly modifies electro-reflectance spectra near the direct gap of a semiconductor and breaks down the field reversal invariance of Franz-Keldysh theory. The theory of such effect is here extended to the case of a nonuniform electric field and accurate measurements of the field reversal asymmetry at the direct gap of Ge are reported for the first time. Good agreement is found between theory and experiment.

Riassunto

L’effetto della terminazione del cristallo modifica grandemente gli spettri di elettroriflettanza vicino alla gap diretta di un semiconduttore e rompe l’invarianza per inversione di campo della teoria dell’effetto Franz-Keldysh. La teoria di tale effetto è qui estesa al caso di un campo elettrico non uniforme e si riportano per la prima volta misure accurate dell’asimmetria per inversione di campo alla gap diretta del germanio. Un buon accordo è stato trovato tra teoria ed esperimento.

Резюме

Поверхность кристалла сильно изменяет спектры электроотражения вблизи прямой щели полупроводника и нарущает инвариантность относителяно изменения направления поля на обратное теории Франца-Келдыша. В этой работе теория этого эффекта обобщается на случай неоднородного электрического поля. Впервые приводятся результаты измерений асимметрии реверсирования поля в случае прямой щели Ge. Получается хорошее согласие между теорией и экспериментом.