关于Nanoskim软件器件掺杂的总体介绍
01 软件简介
nanoskim是基于slater-koster紧束缚势场的量子输运仿真软件，可以从原子层级来构建纳米器件。在非平衡条件下，通过自洽求解非平衡格林函数（non-equilibrium green's function, negf）和poisson方程，得到纳米器件的电子密度和静电势。从而可以充分考虑量子力学效应（如源漏隧穿效应、量子受限效应、电声耦合效应），以及具体的原子细节（如截面形状、杂质位置）等。
02 器件掺杂
对于半导体器件，掺杂是提高器件电学性能的重要手段之一，众多的电学特性与掺杂的杂质浓度有关。如果在本征半导体中掺入某种特定杂质，成为n型半导体或者p型半导体，其导电性能将发生质的变化。就能带而言，p型半导体的费米能级接近于价带，n型半导体的费米能级接近于导带。nanoskim是通过移动费米能级相对导带或价带的位置，来表示器件中的掺杂。
03 计算案例
本期以nin型si纳米线器件为例模拟器件的掺杂功能，在device studio软件中一键执行nanoskim程序而进行模拟计算，计算步骤主要包括：模型搭建—哈密顿量计算—电子能带计算—器件掺杂。
（1）模型搭建
si纳米线单胞的结构文件si.xyz文件如下所示：
在device studio软件中导入si纳米线单胞，操作如下：
si纳米线单胞添加晶格常数，并将结构居中，操作如下：
将si纳米线单胞通过扩胞得到si纳米线晶体，操作如下：
将si纳米线晶体转换成器件，操作如下：
（2）哈密顿量/电子能带计算
在device studio中生成哈密顿量和电子能带计算的输入文件，需要选择si的sk参数文件，操作如下：
通过右击hamiltonian.input输入文件，点击run开启哈密顿量计算，并且在job manager区域可以实时观看计算状态。当计算状态为finished时，表明哈密顿量计算完成，操作如下：
通过右击bandstructure.input输入文件，点击run开启能带计算，并且在job manager区域可以实时观看计算状态。当计算状态为finished时，表明能带计算完成，操作如下：
能带计算完成后，在device studio中可以直接可视化作图，操作如下：
（3）器件掺杂
实现n-i-n型的器件掺杂，需要把电极附近的能带向下移动。根据计算得到的能带结构，在device studio中设置能带移动的数值，操作如下：
另外，还可以对器件的更多细节进行描述，比如栅压的位置和几何结构、氧化层材料和厚度、偏压等。
以上是本期关于nanoskim软件器件掺杂的总体介绍，欢迎大家在鸿之微云下载试用nanoskim软件。后续我们将推出更多功能以及案例，敬请关注！
04 功能列表
01 器件掺杂
通过移动费米能级相对导带或价带的位置，来表示器件中的掺杂。
02 支持slater-koster参数做输运计算
可以应用姊妹程序nanoskif软件所提供的slater-koster参数进行电子输运性质的计算。
03 支持rescu哈密顿量做输运计算
基于rescu程序的哈密顿量，采用分区或整体的方式来构建输运体系的哈密顿量。这样可以不依赖 slater-koster 参数，并能更准确地考虑界面和表面的效应。
04 势场及带边
可以查看某些自洽步数中的势场输入和输出，同时可以对自洽的势场生成动画视频文件。
05 电荷密度分布
可以灵活选取电荷密度分布的类型和切面方向，支持用动画依次显示沿某个方向的所有切面的电荷密度分布。
06 投影态密度/局域态密度
可以模拟计算体系的投影态密度和局域态密度，并可以对数据进行能量展宽和光滑处理。
07 i-v曲线
程序可以自动生成一系列偏压和栅压文件夹，可快速得到电流电压的转移特性曲线和输出特性曲线。
08 电子透射谱
既可以得到有效透射谱图，又可以得到一般透射谱图。
09 电声耦合
程序可以通过添加buttiker虚拟导线的方式实现电声耦合下的输运计算。
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通过右击bandstructure.input输入文件，点击run开启能带计算，并且在job manager区域可以实时观看计算状态。当计算状态为finished时，表明能带计算完成，操作如下：
能带计算完成后，在device studio中可以直接可视化作图，操作如下：
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另外，还可以对器件的更多细节进行描述，比如栅压的位置和几何结构、氧化层材料和厚度、偏压等。
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