室温下超晶格纳米线热电优值的优化

已知由于声子边界散射增加导致声子热导降低，细纳米线在室温下的优值（$ZT$）可显著增强。预期填充量子点（QDs）的纳米线的声子热导将进一步降低。此处我们考虑一种超晶格纳米线（SLNW），其由连接到电极的强耦合QD线性链建模。我们研究了$ZT$对QD能级（$E_0$）（相对于电极中费米能级$E_F$）、点间耦合强度（$t_c$）、隧穿率（$\Gamma$）和温度$T$的依赖性，以优化设计。发现室温下最大功率因子出现在$(E_0-E_F)/k_BT \approx 2.4$且$\Gamma=t_c$时，只要$t_c/k_BT <0.5$，该结果几乎与SLNW中QD数量无关。通过使用合理的物理参数，我们展示了截面宽度接近$3~nm$的细SLNW有潜力实现$ZT\ge3$。