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研究生： 楊介振
Jie-Zhen Yang
論文名稱： 幾何效應對於量子點奈米線的熱電特性影響
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
論文出版年： 2022
畢業學年度： 110
語文別： 中文
論文頁數： 36
中文關鍵詞： 量子點 、熱電特性 、幾何效應
外文關鍵詞： Quantum dot, power factor, nanowire
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    • 本論文探討幾何效應對於量子點奈米線系統的影響，我們透過調整電子躍遷強度達到控制量子點奈米線使之呈現一維、二維及三維的特性。在室溫下，最大功率因數傾向於電極的化學勢遠離量子點能階。同時，我們發現當電子傳輸以熱電子輔助隧穿過程為主時，席貝克係數(S)幾乎與電導無關。這樣能使我們的功率因數(PF)得到提升。但其聲子熱導也會隨著量子點截面積增加而提昇，最後發現在直徑為20nm、長度為125nm的三維量子點奈米線中，ZT值可以大於3。

    We theoretically studied the topological effects on the thermoelectric properties of quantum dot array (QDA) quantum wires. The topological transition of QDAs from three dimension to one dimension can be modulated by different direction electron hopping strengths. At room temperature, the maximum power factor prefers the chemical potential of the electrodes away from the QD energy level. Meanwhile, we found that Seebeck coefficient is almost independent on electrical conductance when electron transport is dominated by thermionic assisted tunneling process. Finally, we obtained the thermoelectric figure of merit can reach three for a silicon quantum wire with a dimeter 20 nm and a length 125 nm.

    摘要i Abstrct ii 目錄iii 圖目錄v 表目錄vii 第一章、導論1 1-1前言1 1-2熱電效應介紹2 1-3文獻回顧4 1-4研究動機5 第二章、系統模型 6 2-1 幾何效應量子點奈米線模型6 2-2 系統模型建立6 2-3 二維、三維量子點奈米線8 2-4 系統電子總能 9 2-5 電子流及熱流 10 2-6 熱電優值與熱電係數計算11 第三章、量子點奈米線熱電效應的模擬與結果13 3-1 維度相依的傳輸係數13 3-2 不同溫度下的熱電係數與電極化學位勢的關係14 3-3 特定化學位勢下熱電係數和溫度的關係15 3-4 聲子熱導對於量子點奈米線的影響 17 3-5 量子線截面積對於熱電係數的影響 19 第四章、結論21 參考文獻 22

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