半导体芯片制冷什么原理图 半导体芯片制冷工作原理

1、半导体芯片制冷原理概述

半导体芯片制冷技术是一种通过电力冷却的技术，利用Peltier效应将电能转换为热能或者冷能。其原理是通过半导体材料引入电流，电子的能量从低能级向高能级转移，同时产生热量，对冷却物体产生冷量。

2、Peltier效应的原理

Peltier 效应是指在两个不同材料的交界处，若通过这一区域的电流方向被改变，则这一区域将会被加热或冷却。这个现象叫做热电效应，即 Peltier 效应。

当晶体的两端通以电流后，在 n 型半导体的一侧，电子从低能级向高能级移动，在高能侧电子由于能级过渡而释放出来的热量，进而在该侧产生温度升高；在 p 型半导体另一侧，电子填满能级后会吸收周围的热量，导致该侧的温度下降。这一系列过程就是 Peltier 效应的基本原理。

3、半导体芯片制冷工作流程

半导体芯片制冷系统通常由半导体材料、热界面、电流控制器和供电系统四个部分组成。

当通过电流控制器通以电流时，半导体芯片产生了高热侧和低热侧温度差，这个温差会通过热界面导出。高热侧会释放热量，类似于散热器的功能，而低热侧会吸收热量，从而冷却芯片。

4、半导体芯片制冷技术的优势

相对于传统压缩式制冷技术，半导体芯片制冷技术有如下优势：

1）静音、震动小：利用固态元件进行供电和加热是不会造成震动且不会有噪声的，有利于使用在一些相对噪音敏感的场合。

2）体积小、重量轻：半导体芯片制冷系统的尺寸明显小于压缩式制冷系统，有利于在一些对体积要求较高的设备中使用。

3）精准、迅速：半导体芯片制冷系统响应速度较快，控制比较精准，可以在很短时间内完成对一个小型设备制冷。