Two-photon conductivity in ZnS and CdS

Summary

Measurements of two-photon conductivity in ZnS(Cu) and CdS single crystals excited by aQ-switched ruby laser are reported. The results show the typical quadratic dependence of two-photon processes. In CdS the photocurrent is originated by band-band transitions, while in ZnS(Cu) impurity states are involved. From a comparison between the experimental results and a theoretical analysis of the photo-current a determination of the nonlinear cross-section is obtained; this is in good agreement with two-photon absorption measurements.

Riassunto

Misure di fotocorrente indotta da due fotoni sono state eseguite su monocristalli di CdS e ZnS(Cu) eccitati con un laser a rubino che opera nel «Q-switched mode ». I risultati mostrano la tipica dipendenza quadratica dei processi a due fotoni. Nel CdS la fotocorrente è dovuta a transizioni interbanda, mentre nello ZnS(Cu) è legata a stati di impurezza. Dal confronto tra i risultati sperimentali ed una analisi teorica della fotocorrente si ottiene una determinazione della sezione d’urto non lineare che è in buon accordo con misure dirette di assorbimento a due fotoni.

Резюме

Сообщаются результаты измерений двух-фотонной проводимости в монокристаллах ZnS(Cu) и СdS, возбужденных рубиновым лазером. Полученные результаты обнаруживают типичную квадратичную зависимость двух-фотонных процессов. В СdS фототек образуется за счет переходов «зона-зона», тогда как в ZnS(Cu) включаются примесные состояния. « Из » сравнения экспериментальных результатов и теоретического анализа фототока получается определение нелинейного поперечного сечения; которое хорошо согласуется с измерениями двух-фотонного поглощения.