Sentaurus Materials Workbench简介

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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

参考

 
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