或F尾J项中半导体制冷

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方1、半导体制冷、温差电制冷、热电制冷、电子制冷。2、同压缩式制冷相比，在制冷原理和设备方面均无相同之点。3、半导体制冷因为用特种半导体材料，做成制冷器件，不用制冷剂，通电后直接制冷而得名。4、珀尔帖效应一1834年法国科学家珀尔帖发现了热电制冷和制热现象即金属温差电逆效应。由二种不同金属组成一对热电偶，当热电偶通入直流电流后，因直流电通入的方向不同．将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种

2、现象为珀尔帖效应。5、珀尔帖效应早在200年之前发现，但是用到制冷还是近几十年的事。我国于1956年开始研究半导体制冷器，它是半导体技术领域中一个特殊的分支。6、N、P型半导体：半导体制冷器是由特殊的N型和P型半导体组成。7、N型半导体，任何物质都是由原于组成，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

3、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。8、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。9、载流子现象：N型半导体中的自由电子

4、，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。10、半导体制冷材料：不仅需要N型和P型半导体特性，还要根据掺入的杂质改变半导体的温差电动势率，导电率和导热率使这种特殊半导体能满足制冷的材料。目前国内常用材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直区熔法提取晶体材料。返回二、制冷原理1、半导体制冷原理：把一个N型和P型半导体的粒子用金属连接片焊接而成一个电偶对。当直流电流

5、从N极流向P极时，2、3端上产生吸热现象，此端称冷端，而下面1、4端产生放热现象，此端称热端，如果电流方向反过来，则冷热端相互转换。由于一个电偶产生热效应较小(一般约1Kcal/h)所以实际上将几十、上百对电偶联成热电堆。所以半导体的制冷—吸热和放热是由载流子(电子和空穴)流过结点，由势能的变化而引起的能量传递，这是半导体制冷的本质。2、半导体制冷过程：电子由负极出发经过金属片--流向P点4--到P型--再流向P点3--结点金属片--从结点2--到达N型--再返过结点1--到达金属片回到电源正极。

6、由于左半部是P型，导电方式是空穴，空穴流动方向与电子流动方向相反，所以空穴是结点3金属片--P型--结点4金属片--到电源负极。结点4金属中的空穴具有的能量低于P型中空穴能量，当空穴在电场作用下，要从3到达P型，必须要增加能量，并把这部分势能转变为空穴的势能，因而在结点3处的金属被冷却下来，当空穴流向4时，金属片由于P型中空穴能量大于金属中空穴的能量，因而要释放多余的势能，要将热放出来，这4----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地

7、方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方处的金属片是被加热。右半部是N型，与金属片联接是靠自由电子导电的，而在结点2金属中势能低于N型电子势能，当自由电子在电场作用下，电子通过结点2到达N型时必然要增加势能，这部分势能只能从金属片势能取得，同时必然使结点2金属片冷下来。当电子由N型流向结点1金属片时，由于电子从势能较高的地方流向势能低处，故要释放多余的势能，并变成热能，在结点1处使金属片加热，是热端。返回三、半导体制冷特点1、

8、无噪音、无磨损、运行可靠、维护方便。2、冷却速度快，其冷却速度可通过调节工作电流来控制，便于手动和自动控制。3、体积小、重星轻，可大大节约建筑面积。4、可通过改变电流的方向达到冷却和加热的两种目的。5、不使用制冷剂，不污染环境。返回四、用途1、在工业、畜牧业、军事、医疗科学研究等部门得到了应用。由于它的小型化发展不受限制，作为电子器件、仪表和医疗器械中微小型低温或恒温件特别合适。在医疗方面可以利用半导体制冷器作为切片和冻结机构。也可制作冷疗器，治疗皮肤病。2、用半导体制冷器做空调和