半导体制冷片

由半导体所组成的冷却装置
半导体制冷片,也叫热电制冷片,是由半导体所组成的一种冷却装置,出现于1960年左右。当电流通过两种不同半导体材料制成的电偶对时,一端会吸收热量而另一端会放出热量,由此实现制冷效果。[1]
半导体制冷片理论基础Peltiereffect可追溯到19世纪,1834年法国物理学家JeanPeltier发现它的原理,近代发明了“致冷器”。[2]半导体材料通常包括N型(电子浓度较高)和P型(空穴浓度较高)半导体,它们在直流电流的作用下,电子从电导率较高的N型区域流向电导率较低的P型区域,在这个过程中,电流通过的区域会因电阻而产生热量,从而导致温度升高,而未通过电流的区域则因电阻减小而温度降低,从而形成温差。[3][4]
半导体制冷片的特点是无运动部件,可靠性高,且不依赖制冷剂,不会造成环境污染。它们广泛应用于需要冷却或加热的小型设备中,如电子装置、实验室设备、汽车零部件等。[5]

发展历史

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着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型半导体和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,