Analisis Sifat Isotropik dan Anisotropik Tensor Suseptibilitas Semikonduktor Diamond dan Zincblende Berbasis Teori Grup dan SBHM

Abstract

Optika nonlinier menjadi metode favorit dalam menginvestigasi permukaan semikonduktor yang mungkin digunakan sebagai piranti optik pada suhu ruang. Material yang dianalisis adalah Si(001) struktur diamond dan GaAs(001) struktur zincblende yang masing-masing memiliki point group octahedral (Oh) dan tetrahedral (Td). Penelitian ini memisahkan tensor suseptibilitas isotropik dan anisotropik pada kasus SHG dan THG serta menganalisis kontribusinya terhadap polarisasi total. Analisis dilakukan menggunakan teori grup dan model ikat hiperpolarisabilitas. Terdapat 6 dan 21 komponen independen tensor isotropik rank-3 dan rank-4 untuk kedua struktur. Pada tensor anisotropik rank-3 terdapat 10 dan 9 komponen tensor untuk struktur diamond dan zincblende. Lalu, terdapat 16 komponen independen tensor rank-4 untuk kedua struktur. Polarisasi total orde ke-2, kontribusi hanya terjadi oleh bagian anisotropik sedangkan bagian isotropik bernilai nol. Polarisasi orde ke-3 bagian isotropik berkontribusi terhadap polarisasi total dan intensitas. Namun kontribusi tersebut hanya vektor konstan. Sedangkan bagian anisotropik memiliki kebergantungan terhadap sudut azimuth.