Electroreflectance
ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯು (ಸಹಃ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಫಲನ) ಒಂದು ಘನಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಅಥವಾ ದ್ರವದೊಂದಿಗಿನ ಘನದ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದಾಗಿ ಘನದ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಫಲನದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬಹುತೇಕ ಕ್ಷೀಣತೆ ಇರುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟನ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿನ (ವಿಶೇಷ ಆಸಕ್ತಿಯ ಬಿಂದುಗಳು) ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ನಿರ್ಣಾಯಕವಲ್ಲದ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಹಿನ್ನೆಲೆಯೊಳಗೆ ಅಳೆಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ವರ್ಣಪಟಲವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಿಂದ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಎತ್ತಬಹುದು. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೊದಲು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅರ್ಥೈಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ನಂತರದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಲೋಹಗಳು ಸಹ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಾಗಿ ಚಿನ್ನದ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಆರಂಭಿಕ ಅವಲೋಕನವು ನೆರೆಯ ದ್ರವದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೊಸ ತೀರ್ಮಾನವೆಂದರೆ ಪರಿಣಾಮವು ಚಿನ್ನದ ಹತ್ತಿರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಸಮನ್ವಯದಿಂದ ಬರಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವಿವರಣೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮ ಲೋಹ ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು (ಮತ್ತು ಇತರ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಕಣಗಳು) ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೇರಳವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ಲೋಹವು ಪರಿಪೂರ್ಣ ವಾಹಕವಾಗಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಯಾವುದೇ ಲೋಹವು ವಸ್ತುವಿನೊಳಗಿನ ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ರದ್ದುಗೊಳಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಂತೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ದುರ್ಬಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ದುರ್ಬಲ ರದ್ದತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಲೋಹಕ್ಕಿಂತ ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಆಳವಾಗಿ ಭೇದಿಸಬಲ್ಲ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. (ಅರೆ-) ವಾಹಕದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನವು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಅಥವಾ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಪ್ರತಿಫಲನವು ಸಂಭವಿಸಬೇಕಾದರೆ ಫೋಟಾನ್ ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಘನವು ಫೋಟಾನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರರ್ಥ ಫೋಟಾನ್ ಘನದಿಂದ ಮರು-ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯು ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಘನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಮೂಲ ಶಕ್ತಿಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಮರು-ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ನ ನಿಖರವಾದ ಅದೇ ಫೋಟಾನ್ ಅಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ನ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಸ್ತುವಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಘನದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬದಲಾದ ಹ್ಯಾಮಿಲ್ಟೋನಿಯನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಟೈಟ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನದಂತಹ ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಈ ಬದಲಾದ ಹ್ಯಾಮಿಲ್ಟೋನಿಯನ್ ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಗಮನಿಸಲು ಬಳಸುವುದು ಸುಲಭ. ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ (ಅರೆ-) ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ x-ಅಕ್ಷವನ್ನು ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ತರಂಗವಾಹಕ k ಯಿಂದ ಆದ್ಯತೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ x ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಈ ಸ್ಥಾನದ ದಿಕ್ಕು ಮೇಲ್ಮೈ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಸ್ತುವಿನ ಹತ್ತಿರ ಅಥವಾ ಅದರಲ್ಲಿರುವಾಗ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕದೊಳಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅರೆವಾಹಕವು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ n-ಅಥವಾ p-ನಂತೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಈಗಿನಿಂದ ನಾವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ n-ನಂತೆ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಅನ್ವಯಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸ್ಥಿರವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಾಗುತ್ತವೆ. ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಪಿ-ಎನ್-ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ಬಾಗುವಿಕೆಯಂತೆಯೇ ಈ ಬಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು. ಈ ಬಾಗುವಿಕೆಯ ಫಲಿತಾಂಶವು ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರ ಬರುವ ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಂದ ತುಂಬಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ವಲಯಗಳು ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ವಲಯಗಳು ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಬ್ರಿಲ್ಲೌಯಿನ್ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಶಕ್ತಿಯು ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಯೇ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಶಕ್ತಿಯು ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಶಕ್ತಿಯು ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ ಫೋಟಾನ್ ಹರಡುತ್ತದೆ/ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಳು 1.8 eV (ಕೆಂಪು ಬೆಳಕು) ಮತ್ತು 3.1 eV (ನೇರಳೆ ಬೆಳಕು) ನಡುವಿನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ ಶಕ್ತಿಯು 3.2 eV ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ/ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತದೆಃ ವಸ್ತುವು ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ವಜ್ರ, ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಗೆ ಇದು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಸರಿಸುಮಾರು 2.6 eV ಆಗಿದ್ದರೆ (ಇದು ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ನ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ) ನೀಲಿ ಮತ್ತು ನೇರಳೆ ಬೆಳಕನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬೆಳಕನ್ನು ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ವಸ್ತು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಂದು (ಅರೆ) ವಾಹಕಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ, ವಸ್ತುವು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದಾಗಿ, ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಗಳ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು (ಅರೆ) ವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸುವುದರಿಂದ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಿಗೆ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬದಲಾಗಬಹುದುಃ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಕೆಲವು ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಣ. ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿದ್ದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ದತ್ತಾಂಶದ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ರದ್ದುಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಗಳು ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದ ಗಡಿಯ ಹತ್ತಿರ ಅಥವಾ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಭೇದಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದರ ಪರಿಣಾಮವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಿಕ್ಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾದಾಗ, ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದಲ್ಲಿರುವ ಬದಲಾವಣೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಮರು-ಹೊರಸೂಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಚಿಕ್ಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಬಹಳಷ್ಟು ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಈ ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ನಿರ್ವಾತದ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ವರ್ಗಮೂಲದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಅವಾಹಕ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲನದಂತಹ ವಸ್ತುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ದ್ರವದ (ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್) ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳು, ಒಂದು ದ್ರವದ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಘನ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪದರವು ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಘನದ ಆವೇಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಪದರವು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ಘನದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಪದರದ ರಚನೆಯು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಂತಹ ವಿಭಿನ್ನ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯವನ್ನು ನಾವು ಪ್ರಸರಣ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಡೆಬೈ ಉದ್ದ ಎಂದು ಬರೆಯಬಹುದು. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಾತ್ರ ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದರ ಮೂಲಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು. ಡೆಬೈ ಉದ್ದವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ದಪ್ಪದ ಅಳತೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿ ಪದರವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯುವುದು ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾದ ಚೀನಾ ಸರೋವರದ ಮೈಕೆಲ್ಸನ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಬಿ. ಓ. ಸೆರಾಫಿನ್ ಮತ್ತು ಆರ್. ಬಿ. ಹೆಸ್ ಅವರು 1965 ರಿಂದ ವಿಮರ್ಶೆ ಪತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋರೆಫ್ಲೆಕ್ಟೆನ್ಸ್ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಜರ್ಮನಿಯಲ್ಲಿನ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಚಿನ ಮೇಲೆ ಫ್ರಾಂಜ್-ಕೆಲ್ಡಿಶ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರು. ವಸ್ತುವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಮರು-ಹೊರಸೂಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೂ ಇದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ ಸೆರಾಫಿನ್ ಹೊಸದಾಗಿ ಕಂಡುಬಂದ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಹಲವಾರು ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ. ಸಂಶೋಧನಾ ತಂತ್ರಗಳು ಮೇಲ್ಮೈ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಪ್ರತಿಫಲನ ಮೇಲ್ಮೈ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಅದರ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಮೊದಲು ಬಳಸಿದ ತಂತ್ರಗಳಿಗಿಂತ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಮೊದಲು, ನಿಮಗೆ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಳತೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿರುವ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳದೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಶೋಧಿಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿತ್ತು. ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲನದ ನಡುವಿನ ನೇರ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧಗಳಿಂದಾಗಿ ನಾವು ಚಲನಶೀಲತೆ, ಚದುರಿಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಹಳೆಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಾಹಕಗಳ ಬಲೆಗೆತದ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಊಹೆಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಕಿರಣದ ಸಮನ್ವಯದಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಳಬರುವ ಕಿರಣವು ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಭೇದಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀವು ಕೆಳಗಿರುವ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡದೆ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಶೋಧಿಸುತ್ತೀರಿ. ಆಸ್ಪ್ನೆಸ್ನ ಥರ್ಡ್-ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಥರ್ಡ್ ಆರ್ಡರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಆಸ್ಪ್ನೆಸ್ನ ಥರ್ಡ್-ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮಾಪನದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸುವ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಮೊದಲು ಬಳಸಿದ್ದು ಡಿ. ಇ. 1971ರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಆಸ್ಪನೀಸ್. 3 ನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಕಾರ್ಯದ ಉತ್ತುಂಗವನ್ನು ತೀಕ್ಷ್ಣಗೊಳಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಲ್ಲಿ, ತರಂಗವನ್ನು ಎಂದಿಗೂ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರದ ಮೇಲೆ ಅಳೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಬ್ಯಾಂಡ್ನ ಮೇಲೆ, ಶಿಖರವನ್ನು ತೀಕ್ಷ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಇದನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ, ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಶಿಫ್ಟ್ಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕುವುದರಿಂದ ಬೇಸ್ಲೈನ್ ಶಿಫ್ಟ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಾದರಿ ನಿರ್ವಹಣೆ, ದೀಪ ಅಥವಾ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅಸ್ಥಿರತೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ನೀವು ಅಳತೆಗಳ ಕೆಲವು ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಬಹುದು. ದುರ್ಬಲ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಕೆಳಗೆ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಟಿನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಎಸ್. ಎನ್. ಓ. 2 ನಂತಹ ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ತಯಾರಿಸಲು ಅಗ್ಗವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಈ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಆನೋಡ್ಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಪದರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SNO2 () ನ ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯು () ನೇರಳಾತೀತ ಆಧಾರಿತ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಅದರ ದ್ವಿಧ್ರುವೀಯ ನಿಷೇಧಿತ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಬೃಹತ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಸಮಸ್ಯೆ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆಃ ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳು SNO2ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಸಮ ಸಮಾನತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ವೇಲೆನ್ಸ್ನಿಂದ ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ದ್ವಿಧ್ರುವೀಯವಾಗಿ ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಆಯಾಮದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಭಾಗಶಃ ನಾಶಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಿಷೇಧಿತ ದ್ವಿಧ್ರುವ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸಲಾದವುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸರಿದೂಗಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ SNO2 ರಚನೆಗಳ UV ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದಕ್ಷತೆಯು ತುಂಬಾ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಚದುರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ SNO2 ನಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋರೆಫ್ಲೆಕ್ಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಮರುಪಡೆಯಬಹುದುಃ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಚದುರುವಿಕೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ಕಾಂಜುಗೇಟ್ (ಅಂದರೆ, ಪರ್ಯಾಯ ಏಕ-ಡಬಲ್) ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಜೈವಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಆ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಚಲನಶೀಲತೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ. ಸಾವಯವ ಅರೆವಾಹಕದ ಅಣುಗಳನ್ನು ಜಾಲರಿಗಳೆಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಅಜೈವಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಅದೇ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸಾವಯವಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ವಂದ್ವತೆ ಇದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕುಃ ಇಂಟ್ರಾ-ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಕಂಡಕ್ಷನ್ (ಅಣುವಿನ ಒಳಗೆ) ಮತ್ತು ಇಂಟ್ರಾ-ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಕಂಡಕ್ಷನ್ (ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ), ಇದನ್ನು ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಿಗೆ ಸಾವಯವ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಫೋಟೋ-ರಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ (ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್) ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆ ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಡಬಲ್ ಲೇಯರ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.