通过“抗反射” enabled 双势垒结构实现优异的热电性能

我们利用包含自洽充电的原子级非平衡格林函数形式体系，从理论上证明了基于“抗反射”涂层双势垒共振隧穿二极管的优异热电发电机设计。与典型的双势垒器件不同，我们表明采用抗反射设计有助于在其透射谱中产生“箱车”型特征，从而显著提升热电性能。结果表明，该器件的最佳工作区间在卡诺效率的 $46\%$ 至 $54\%$ 范围内，提供 $0.7$ 至 $0.9 MW/m^{2}$ 的最大功率。对弹道工作区中电荷与热传输物理机制的分析，帮助我们进一步深入理解大量横向载流模式如何提升输出功率，以及高能寄生电流的减弱效应如何同时提高效率。最后，基于标准性能参数与常规双势垒热电器件进行了比较研究，清楚地揭示了采用抗反射涂层带来的性能优势。