基于阶梯状基态能量构型量子点阵列的优化珀尔帖制冷

随着制备与缩放技术的发展，纳米器件中的温升已引起对热电或珀尔帖制冷的特殊关注。在本文中，我提出利用具有阶梯状基态本征能量构型的连通量子点阵列实现最优珀尔帖制冷。在阶梯状构型中，相邻两个量子点之间的基态本征能量差被选择为与光学声子能量相同，以实现晶格热的高效吸收。我表明，在所提出的构型中，对于给定的光学声子能量，可通过调节量子点阵列中的级数来优化制冷功率。进一步分析表明，在最优条件下给定电势偏压时的最大制冷功率，只要光学声子能量小于 $kT$，就不强烈依赖于光学声子能量或达到最大制冷功率时的级数。所提出的概念也可应用于具有阶梯状共振能量构型的 $2-D$ 或体共振隧穿与超晶格结构。