On the Theory of the Dynamic Stark Effect and Franz-Keldysh Effect in a Resonant Electromagnetic Radiation Field

The influence of the electric field of a resonant laser radiation on the dielectric function of a three-band semiconductor model is investigated theoretically. The laser radiation is assumed to be in resonance with the transition between the two unoccupied bands of the model. The relative contributions of the dynamic Stark effect due to the interband coupling caused by the laser field and of the Franz-Keldysh effect due to the intraband coupling are discussed. The laser-radiation-induced change of the real part of the dielectric function is calculated. The corresponding result for the imaginary part is in agreement with an earlier result of other authors. Explicit line shapes for the change of the real and imaginary part of the dielectric function are given with parameter values chosen close to those of GaAs. Es wird der Einflus des elektrischen Feldes eines Laserstrahls auf die Dielektrizitatsfunktion eines Drei-Band-Modell-Halbleiters theoretisch untersucht. Dabei wird angenommen, das sich die Laserstrahlung in Resonanz mit dem Ubergang zwischen den beiden nichtbesetzten Bandern des Modells befindet. Die relativen Beitrage des dynamischen Stark-Effektes, der auf die durch das Laserfeld bedingte Interband-Kopplung zuruck-zufuhren ist, und des Franz-Keldysh-Effektes, der durch die Intraband-Kopplung hervorgerufen wird, werden diskutiert. Es wird die Laserstrahl-induzierte Anderung des Realteils der Dielektrizitatsfunktion berechnet. Das entsprechende Ergebnis fur den Imaginarteil ist in Ubereinstimmung mit fruheren Ergebnissen anderer Autoren. Fur Parameter-werte, die denen von GaAs angepast sind, wird die Linienform der Anderung des Real- und Imaginarteils der Dielektrizitatsfunktion explizit angegeben.