QuantumATK 中的 SemiEmpirical 通过对哈密顿量的参数化大大节省了计算量，可以用于更接近实验尺度的模拟。SemiEmpirical 中包含 DFTB 和 EHT 两种半经验哈密顿量计算方法。
更多功能介绍详见 QuantumATK功能列表。
- DFTB 模型，QuantumATK 中提供30套参数，更多参数可以网站下载直接使用
- 内置 Slater-Koster 模型，内置第四族半导体和三五族化合物合金的参数模型
- 用户自定义 Slater-Koster 参数
- 扩展 Huckel 模型提供超过 300 种预定义的基组，用于周期表几乎全部元素
- 元素周期表中几乎所有元素的 Muller 和 Hoffmann 基组（用于分子计算）
- Cerda 参数，用于二元合金，半导体，金属，石墨（烯）等
- 带应变体系的紧束缚模型（T. B. Boykin et al., Phys. Rev. B 81, 125202 (2010)）
- 用内置的自旋分裂参数数据库增加自旋极化项
- 非共线自旋
- 自旋轨道耦合（参数化方法）
- 增加 Hartree 项，用来反映对静电场的自洽响应
- 所有模型都采用 DFTB 方法包含来自外部数据库的原子 Hartree 项自洽响应项，可以用来进行自洽计算
- 解析计算力和张力
DFTB/SK方法可以用于各种（分子、块体、器件）体系的多种计算：
-
- 几何结构优化
- 分子动力学
- 性质计算
- 声子性质计算
EHT方法可以用于各种（分子、块体、器件）体系的性质计算：
-
- 常规的电子态计算
- 与非平衡态输运理论结合用于模拟电子器件的输运性质，在保证计算精度的同时大大提高了计算速度