Device Studio构建HfO2模型

Nanodcal是一款基于非平衡态格林函数-密度泛函理论（NEGF - DFT）的第一性原理计算软件，主要用于模拟器件材料中的非线性、非平衡的量子输运过程，是目前国内拥有自主知识产权的基于第一性原理的输运软件。可预测材料的电流 - 电压特性、电子透射几率等众多输运性质。

迄今为止，Nanodcal 已成功应用于1维、2维、3维材料物性、分子电子器件、自旋电子器件、光电流器件、半导体电子器件设计等重要研究课题中，并将逐步推广到更广阔的电子输运性质研究的领域。

本期将给大家介绍Nanodcal半导体器件2.11.1.2.1-2.11.1.2.4的内容。

2.11.1.2 SiO2(101)建模及计算

2.11.1.2.1 Device Studio构建HfO2模型

（1）从数据库中搜索导入SiO2-bulk，如下：

File→Import→Import Oline，输入SiO2搜索，找到mp-8352Si2O4→点击add；

（2）点击Build→Surface/slab建立SiO2(101)面；

（3）点击Build→Redefine Crystal在a方向上修改参数为5.2756。如下图所示：

（4）删除多余原子，然后居中，如下：

（5）点击Build→Redefine Crystal在b方向上扩抱3倍，并命名为C,如下图所示：

（6）复制（5）步的结构，删除原子。点击Simulator→Nanodcal→SCF Calculation→Generate file，修改K点10 5 10，产生自洽文件。

2.11.1.2.2 自洽计算

（1）准备输入文件：scf.input，基组文件：O_DZP_PBE.nad，Si_DZP_PBE.nad；

（2）连接Nanodcal服务器：见11.1.1.2自洽计算。根据计算需要设置参数后点击

save按钮保存相应的pbs脚本，然后点击run进行计算。等待计算完毕后点击Job Manager所示界面中的Action下的下载按钮下载NanodcalObject.mat文件

2.11.1.2.3 能带计算

（1）建立nanodcal计算能带的输入文件，如下：

Simulator→Nanodcal→Analysis→BandStructure→->→Generatefile。参数默认，产生能带计算的输入文件BandStructure.input，同样，右击打开openwith，可查看，如下：

（2）连接服务器，见11.1.1.2自洽计算。

（3）能带计算，见11.1.1.2自洽计算。等待计算完毕后点击JobManager所示界面中的Action下的下载按钮下载BandStructure.xml、BandStructure.fig、CalculatedResults.mat文件。

2.11.1.2.4 静电势计算

（1）建立nanodcal计算静态势的输入文件，包括库仑势和中性原子势，分别计算。点击Simulator→Nanodcal→Analysis→Potential→->→Generatefile。参数默认，产生能带计算的输入文件Potential.input，同样，右击打开openwith，可查看，如下：

（2）连接服务器，见11.1.1.2自洽计算。

（3）静态势计算，见11.1.1.2自洽计算。等待计算完毕后点击JobManager所示界面中的Action下的下载按钮下载CoulombPotential.dsf、CoulombPotential.fig、CoulombPotential.mat文件。

审核编辑：彭静