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研究生： 馮勝彥
Sheng-yan Feng
論文名稱： 多量子點系統之熱整流效應
Thermal rectification effects of multiple semiconductor quantum dot junctions
指導教授： 郭明庭
Ming-ting Kuo
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 53
中文關鍵詞： 熱整流 、量子點
外文關鍵詞： thermal rectification, quantum dot
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    • 本論文理論性地探討量子點崁入絕緣層系統之熱整流效應。絕緣層兩端連接金屬電極，並加入真空層使系統得到良好的熱整流效應。利用多能階安德森模型來探討多量子點系統中的熱整流特性，並且藉由凱帝旭-格林函數的技巧計算系統中電子在穿隧過程的電流與熱流。在不對稱的穿隧率和強庫侖交互作用的情況下，明顯觀察到熱整流以及負微分熱導的行為。

    It is illustrated that semiconductor quantum dots (QDs) embedded into an insulating matrix connected with metallic electrodes and some vacuum space can lead to significant thermal rectification effect. A multilevel Anderson model is used to investigate the thermal rectification properties of the multiple-QD junction. The charge and heat currents in the tunneling process are calculated via the Keldysh Green’s function technique. We show that pronounced thermal rectification and negative differential thermal conductance (NDTC) behaviors can be observed for the multiple-QD junction with asymmetrical tunneling rates and strong interdot Coulomb interactions.

    摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 IV 表目錄 VI 第一章 導論 1 §1-1§ 前言 1 §1-2§ 熱整流的發展與近況 1 §1-3§ 熱能對材料產生的效應 2 §1-3-1§ Seebeck效應 2 §1-3-2§ Peltier 效應 4 §1-3-3§ Thomson 效應 5 第二章 理論原理 6 §2-1§ 系統模型 6 §2-2§ 量子點系統格林函數 9 §2-2-1§ 單量子點系統 9 §2-2-2§ 雙量子點系統的格林函數 11 §2-2-3§ 多顆量子點系統的格林函數 12 第三章 量子點系統非線性區域熱流的特性與分析 15 §3-1§ 系統的架構與計算流程 15 §3-2§ 雙量子點系統 18 §3-3§ 三量子點系統 26 第四章 閘極對量子點系統的影響與分析 36 §4-1§ 系統架構 36 §4-2§ 三量子點系統固定外加溫差閘極電壓之影響 37 §4-3§ 三相異量子點系統固定外加溫差閘極電壓之影響 39 §4-4§ 三相異量子點系統固定閘極電壓外加溫差之影響 41 第五章 結論 44 參考文獻: 45

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