Nanodcal是一款基于非平衡態格林函數-密度泛函理論（NEGF - DFT）的第一性原理計算軟件，主要用于模擬器件材料中的非線性、非平衡的量子輸運過程，是目前國內擁有自主知識產權的基于第一性原理的輸運軟件。可預測材料的電流 - 電壓特性、電子透射幾率等眾多輸運性質。

迄今為止，Nanodcal 已成功應用于1維、2維、3維材料物性、分子電子器件、自旋電子器件、光電流器件、半導體電子器件設計等重要研究課題中，并將逐步推廣到更廣闊的電子輸運性質研究的領域。

本期將給大家介紹Nanodcal石墨烯和其它1D/2D材料 4.5.4-4.5.8的內容。

4.5.4. 透射譜計算

（1）準備輸入文件Transmission.input，如下：

（2）在Project窗口中，右擊Transmission.input，Run→Run即開始計算；

（3）計算完成后，輸出文件Transmission.xml在DeviceStudio中可視化分析，如圖：

4.5.5. 柵極電壓下的計算

（1）以柵極電壓-1V為例，電極自洽計算的輸入文件不變，中心區自洽計算的輸入文件scf.input添加下面參數：

（2）自洽計算完成后，可以計算透射譜、電導等，下圖給出的是不同柵極電壓下的透射譜及電導，在大約柵極電位為0.25V時，電導具有最小值。

4.5.6. 偏壓下的計算

（1）以施加偏壓1V為例，電極自洽計算不變，中心區自洽計算的輸入文件scf.input修改以下參數：

（2）在偏壓1V自洽計算完成的基礎上，施加柵極電壓-1V并進行自洽計算，計算方法與1.5小節相同。

（3）自洽計算完成后，可以計算電流，準備輸入文件ivcurve.input，如下：

（4）計算完成后，可以在Matlab中查看數據，如下：

（5）通過計算不同偏壓下的電流，可以繪制I-V曲線，如下：

4.5.7. 熱電流的計算

（1）準備輸入文件ThermoelectricCurrent.input如下：

（2）計算完成后，生成輸出文件ThermoelectricCurrent.mat，在Matlab中查看數據，如下：

（3）固定左電極的溫度300K，右電極的溫度改變，計算熱電流。下圖給出右電極熱電流與溫度的關系：

圖 4-37：

4.5.8 溫度依賴的電導

溫度依賴電導對于場效應晶體管是典型的：作為溫度函數的電導的初始降低與由電子隧穿在費米能級處產生的大電導有關。

修改左右電極以及中心區的輸入文件scf.input的溫度參數calculation.occupationFunction.temperature，進行自洽計算和電導計算，計算方法同上。