研究目的
研究基于共振隧穿量子点的纳米级热电装置将废热转化为有用功的方法。
研究成果
该实验成功展示了利用共振隧穿量子点将热能转化为电能，实现了0.13飞瓦的热功率。理论模型表明实际效率可能达到卡诺效率的约0.5倍，这显示通过优化量子点参数和测量技术，在功率和效率方面存在提升潜力。
研究不足
能量收集器的性能受限于量子点共振宽度和对称性，以及由于交流加热和测量导致的腔内热展宽。
1：实验设计与方法选择：
该实验利用GaAs/AlGaAs高电子迁移率晶体管上栅极定义的量子点作为能量过滤器，将热能转化为电能。
2：样品选择与数据来源：
量子点被放置在热电子库的两侧，其离散能级被调节以匹配低能和高能电子。
3：实验设备与材料清单：
包括He3/He4稀释制冷机、GaAs/AlGaAs异质结构材料、Ti/Au栅极和AuGeNi欧姆接触。
4：实验步骤与操作流程：
测量在估计的基温75 mK下进行，能量收集器产生的热功率通过负载电阻测量。
5：数据分析方法：
通过测量器件上的热电压并利用公式P = V^2/R_Load计算功率来提取热功率。
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He3/He4 dilution refrigerator
Used to achieve and maintain the low temperatures required for the experiment.
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GaAs/AlGaAs high-electron-mobility transistors
Used as the substrate for defining quantum dots.
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Ti/Au gates
Patterned on the surface of the GaAs/AlGaAs heterostructure to define quantum dots and other components.
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AuGeNi Ohmic contacts
Used to contact the 2DEG in the heterostructure.
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Lock-in amplifier
Used to apply an ac current to the heating channel and measure the thermal voltage.
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