Sentaurus Materials Workbench（SMW）是基于 QuantumATK 提供的一套用于半导体材料模拟的工具套件，可帮助您创建材料参考模型，并使用 DFT 计算或经验势或两者来为原子水平计算设置输入文件。 SMW 可以自动生成缺陷，并包括多种技术和方案以提高计算的准确性。
SMW 包含以下功能模块：
材料技术参数（MaterialsSpecification）
使用 MaterialSpecifications 对象，您可以为计算定义计算设置。 Sentaurus Materials Workbench 带有一个MaterialSpecificationsDatabase，该数据库包含预定义的行业相关材料的的技术参数。 该数据库可以作为多数应用的起点。
- MaterialSpecifications
- MaterialSpecificationsDatabase
能带校正（Bandstructure calibration）
SentaurusBandstructureCalibration 用于将能带模型（有效质量、k.p等）的参数校准到第一原理计算的数值，这些参数可以用于Sentaurus工具的模拟。该工具支持硅的纳米线或纳米薄片。
- Wire
- Slab
- SentaurusBandstructureCalibration
- SentaurusWireEffectiveMassModel
- SentaurusWireKdotPmodel
- SentaurusSlabKdotPmodel
单个缺陷参数和收敛性研究
ChargedPointDefect 工具可以研究多种缺陷和超胞大小的形成能和捕获能级，包括：
- DefectCluster
- Interstitial
- SplitInterstitial
- Substitutional
- Vacancy
这些计算都是通过 ChargedPointDefect 完成的。
能带示意图提取
BandDiagramExtraction 可以从多层 2D 结构的第一原理计算中提取能带示意图。可以提取每层中的平均导带/价带边缘，带隙和功函数/电子亲和能。 为了提取功函数，需要计算真空能量。 为了计算每一层的真空能，将多层结构分为具有真空的单层。
缺陷特征和迁移
缺陷的迁移是用在初态和终态之间的 NEB 计算完成的。
- TransitionPathList
- updateAllDefectsAndTransitions
经验势计算。SMW 支持三种不同方式计算经验性的化学势能。详见：Chemical Potentials in Compound Materials。
缺陷特征。缺陷特征使用多种不同的缺陷列表：
- DefectClusterList
- DefectPairList
- InterstitialList
- SplitInterstitialList
- SubstitutionalList
- VacancyList
- updateAllDefectsAndTransitions
无定形材料中的扩散。SMW 可以用于估计缺陷在无定形材料中的扩散情况。
- amorphize
- InterstitialList
- monteCarloDiffusivityCalculation
在Sentaurus Process 中使用缺陷特征和迁移的参数值。上述计算得到的参数都可以用于写如 Sentaurus Process 的输入文件。
- displayDefectCharacterization
- monteCarloDiffusivityCalculation
- writeSentaurusParameters
多层建模工具
- AmorphousLayer
- CrystalLayer
- MultilayerBuilder
- VacuumLayer
晶界散射工具（GrainBoundaryScattering）
SMW 可以计算金属晶界的电阻和比电阻率，详见【链接】。
- GrainBoundaryGenerator
- GrainBoundaryScattering