Cuando la luz incide en un semiconductor, puede expulsar un electrón, dejando un hueco. El electrón y el hueco se atraen y forman un par: un excitón. Este par puede volver a emitir luz, pero no de inmediato: primero intercambia energía con las vibraciones de la red cristalina, los fonones. Estos procesos dejan una huella en el espectro en forma de bandas laterales.
Los autores del trabajo calcularon estos procesos para el carburo de silicio hexagonal bidimensional (hSiC), un material de un átomo de espesor. Lo compararon con el nitruro de boro hexagonal (hBN), que ya está bien estudiado. Resultó que en el hSiC las bandas laterales son casi igual de brillantes, aunque la distancia entre el pico principal y las bandas laterales es menor, y se ven menos bandas. El papel principal lo juegan los fonones ópticos de alta energía: vibraciones en las que los átomos vecinos se mueven en oposición de fase.
Una vida tan corta significa que el excitón cede energía a la red muy rápidamente. Esto es importante para la optoelectrónica: el material puede conmutar rápido, pero además emite en el ultravioleta cercano. Los cálculos se realizaron desde primeros principios, sin parámetros ajustables, y ofrecen una imagen fiable de la interacción entre la luz y la materia en cristales bidimensionales.
Las bandas laterales en el espectro son como un eco del pico principal: la luz no se emite solo a una frecuencia, sino también con un pequeño desplazamiento debido a las vibraciones de la red.