Особенности электронной структуры и фотоэмиссионных спектров органических молекулярных полупроводников: молекулы металл-фталоцианинов и PTCDA

Рассмотрена роль многоэлектронных эффектов в формировании спектра электронных квазичастиц в органических молекулярных полупроводниках (ОМП). При анализе использованы многочастичная теория возмущений, первопринципные расчеты молекул металл-фталоцианинов и PTCDA и экспериментальные фотоэмиссионные спектры. Показано, что теория функционала плотности (ТФП) неверно воспроизводит электронный спектр ОМП. Использование гибридного функционала (ГФ) позволяет точно описать спектр валентной зоны и зоны проводимости. Однако ширина щели HOMO–LUMO оказывается заниженной. Правильная ширина щели получается в рамках как ТФП, так и ГФ из расчетов энергий электронного сродства и ионизации. Показано, что при таком подходе корреляционная поправка к ширине щели дается формулой, близкой к выражению метода GW.