半导体制冷原理， 半导体制冷原理；
半导体制冷器是利用半导体的热电效应产生冷量的装置。两种不同的金属通过导体连接，当DC连接时，一个结点的温度降低，另一个结点的温度升高。
如果电源反接，触点处的温度将向相反方向变化。这种现象被称为帕尔贴效应，也称为热电效应。纯金属的热电效应很小。如果用N型半导体和P型半导体代替金属，效果会大得多。接通电源后，在上触点附近产生电子-空穴对。
当内能减少，温度降低时，向外界吸热，称为冷端。另一端由于电子-空穴对的复合，内能增加，温度升高，向环境释放热量，称为热端。由一对半导体热电元件产生的温差和冷却能力非常小，
实用的半导体制冷机是由多对热电元件并联和串联而成，也称为热电堆。单级热电堆可以获得60左右的温差，即冷端温度可以达到-10 ~-20。增加热电堆级数可以增加两端的温差。但是系列不要太多，
一般是2 ~ 3级。
半导体制冷器具有无噪音、无振动、无需制冷剂、体积小、重量轻、运行可靠、操作简单、制冷量容易调节等特点。但它的制冷系数小，耗电量比较大，所以主要用于耗冷量小，占用空间小的场合。
例如电子设备和无线电通信设备中的一些组件的冷却；有些也用于家用冰箱，但不经济。半导体制冷器还可以做成零表，保证热电偶测温时的温度为零。
在半导体散热器中，使用了珀耳帖效应。当电流流过由不同导体组成的电路时，不仅会产生不可逆的焦耳热，而且会根据电流的方向在不同导体的连接处产生吸热和散热。在图1的系统中，电子从电源的负极开始，
到达铜电极和p型半导体之间的边界。当电子从Cu电极进入P型半导体时，即相当于电子的能量从费米能级进入半导体的价带。(因为是P型，所以里面的载流子都在价带。另一方面，价带中的电子能量低于费米能级，
因此，热量在热端消散。电子一直在运动。当电子从P型半导体进入冷端的铜电极时，相当于电子从价电子带移动到费米能级，所以在冷端吸热。当电子从铜电极进入n型半导体时，相当于电子从费米能级进入导带。
导带中的电子能量高，需要在这个过程中吸热。相反，如果电子从N型半导体进入热端的铜电极，能量会降低，所以会在热端散热，最后回到电源的正极。
半导体热沉又称热电热沉，是一种热泵。优点是没有运动部件，部分空间有限，要求可靠，适用于没有制冷剂污染的场合。通过利用半导体材料的珀耳帖效应并串联连接两种不同的半导体材料，
热电偶两端可以吸收和释放热量，从而达到制冷的目的。
这是一种会产生负热阻的制冷技术，特点是没有运动部件，可靠性高。
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