1 半 导 体制冷片 半导体制冷片,也叫热电制冷片,是一种热泵。它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的 Peltier 效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。利用半导体制冷的方式来解决 LED 照明系统的散热问题,具有很高的实用价值。 历 史 半导体制冷片是由半导体所组成的一种冷却装置,于 1960 年左右才出现,然而其理论基础Peltiereffect可追溯到 19 世纪。这现象最早是在 1821 年,由一位德国科学家ThomasSeeback 首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背后真正的科学原理。到了1834 年,一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家JeanPeltier,才发现背后真正的原因,这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用,也就是[致冷器]的发明(注意,这时叫致冷器,还不叫半导体致冷器)。由许多N 型和 P型半导体之颗粒互相排列而成,而 NP 之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好, N型 半 导 体 任何物质都是由原子组成,原子是由原子核和电子组成。电子以高速度绕原子核转动,受到原子核吸引,因为受到一定的限制,所以电子只能在有限的轨道上运转,不能任意离开,而各层轨道上的电子具有不同的能量(电子势能)。离原子核最远轨道上的电子,经常可以脱离原子核吸引,而在原子之间运动,叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电子,故不能参加导电,叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间,叫半导体。半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后,不但能大大加大导电能力,而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体。将一种杂质掺入半导体后,会放出自由电子,这种半导体称为 N 型半导体。 P型 半 导 体 P 型半导体,是靠“空穴”来导电。在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反,即“空穴”由正板流向负极,这是 P 型半导体原理。 2 载流子现象 N 型半导体中的自由电子,P 型半导体中的“空穴” ,他们都是参与导电,统称为“载流子” ,它是半导体所特有,是由于掺入杂质的结果。 半 导 体制冷材料...