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-8352 Si2O4 →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