Excitaciones electrónicas en semiconductores. Teoría general

Se presenta una teoría general que permite calcular las energías de excitación en semiconductores con la inclusión adecuada de las correlaciones electrónicas. Es una extensión natural a los estados excitados de un enfoque local al problema de correlación electrónica que ha sido formulado y probado anteriormente para cálculos en estado fundamental. Las correlaciones electrónicas pueden ser tratadas con la misma precisión que es habitual en los cálculos de química cuántica para moléculas pequeñas. La formulación no tiene las deficiencias que impiden que los métodos de química cuántica convencionales se transfieran a un tratamiento de estados excitados deslocalizados en sólidos. La teoría se formula en términos de un conjunto de funciones base. El cálculo de la energía de correlación se reduce al cálculo de varios valores de expectativa. Estos se evalúan explícitamente aplicando un conjunto de reglas que se describen en detalle. A través de un modelo simple, se discuten aspectos especiales del problema de correlación, tales como las polarizaciones electrónicas, los efectos de campo local, la dependencia de la energía de correlación en la energía del electrón excitado, y los cambios en las correlaciones del estado fundamental debido a la presencia del electrón excitado. Se señala que la teoría general también contiene efectos de relajación dinámica.