ВЫЧИСЛЕНИЕ СПЕКТРА КВАЗИЧАСТИЧНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Тихонов Е.В., Успенский Ю.А., Хохлов Д.Р.

Поступила в редакцию: 22 Декабря 2014

DOI: 10.7868/S0044451015060208

DJVU (181.2K)

PDF (1124.1K)

Квазичастичный электронный спектр относится к числу наиболее важных для приложений характеристик нанообъектов. В статье анализируются различные способы вычисления электронного спектра: уравнения Кона - Шэма теории функционала плотности (ТФП), метод гибридного функционала (ГФ), приближение GW и подход Лемана, используемый в спектральном представлении одноэлектронной функции Грина. Численное сравнение результатов различных подходов с данными фотоэмиссионных измерений дано для молекул бензола, PTCDA и фталоцианинов CuPc, H₂ Pc, FePc и PtPc, являющихся типичными представителями органических молекулярных полупроводников (ОМП). Оно показывает, что уравнения Кона - Шэма ТФП неверно воспроизводят электронный спектр ОМП. Использование метода ГФ позволяет точно описать спектр валентной зоны и зоны проводимости, однако ширина щели HOMO-LUMO оказывается заниженной. Правильная ширина щели получается как в приближении GW, так и в подходе Лемана, причем в последнем значения полной энергии могут вычисляться в приближении локальной плотности ТФП.