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原則上，半導(dǎo)體制冷片只能視為傳熱的工具。雖然制冷片會(huì)主動(dòng)為芯片散熱，但它仍然需要將熱端產(chǎn)生的熱量散發(fā)到比芯片高的地方。在制冷片的操作過(guò)程中，只要冷端和熱端之間存在溫差，熱量就通過(guò)晶格不斷傳遞，將熱量轉(zhuǎn)移到熱端，并通過(guò)散熱設(shè)備將其消散。因此，制冷片是芯片的主動(dòng)冷卻裝置，但它只能被視為整個(gè)系統(tǒng)的主動(dòng)導(dǎo)熱裝置。所以帶半導(dǎo)體散熱裝置的ZENO96智能散熱版還是需要采取主動(dòng)散熱來(lái)冷卻散熱板的熱端。風(fēng)扇和散熱片的作用主要是為制冷片的熱端散熱。通常在沒(méi)有冷卻裝置的情況下，熱端的溫度會(huì)達(dá)到100度左右，很容易超過(guò)制冷片的承載極限。而且，半導(dǎo)體制冷效率的關(guān)鍵是盡快降低熱端溫度，以增加兩端溫差，提高制冷效果。因此，在熱端使用大型散熱片和主動(dòng)冷卻風(fēng)扇將有助于冷卻系統(tǒng)的出色工作。在正常使用下，冷端和熱端之間的溫差將保持在40到65度之間。當(dāng)一片N型半導(dǎo)體材料和一片P型半導(dǎo)體材料連接形成電耦合時(shí)，在該電路中接通直流電后，可以產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移。電流從N型元件流向P型元件的接頭吸熱，成為冷端，從P型元件的接頭向N型元件放熱，成為熱端。吸熱和放熱的大小由電流的大小和半導(dǎo)體材料N和p的元素對(duì)數(shù)決定，下面三點(diǎn)是熱電制冷的熱電效應(yīng)。

1.塞貝克效應(yīng) (seebeckeeffect)1822年，德國(guó)的Zeebek發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩個(gè)不同的導(dǎo)體連接時(shí)，如果兩個(gè)連接點(diǎn)保持不同的溫差，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個(gè)熱電電動(dòng)勢(shì):es=S.△T其中ES為熱電電動(dòng)勢(shì)S為熱電電動(dòng)勢(shì)率(Zeebek系數(shù))△T為連接點(diǎn)之間的溫差
2.珀?duì)柼?yīng) (Peltier effect)1834年，法國(guó)人Peltier發(fā)現(xiàn)了具有塞貝克效應(yīng)的效應(yīng)，即當(dāng)電流流過(guò)兩個(gè)不同導(dǎo)體形成的結(jié)時(shí)，在結(jié)處會(huì)發(fā)生放熱和吸熱，放熱或吸熱的大小由電流的大小決定。Qл=л.Iл=aTc公式:Qπ是放熱或吸熱功率π是比例系數(shù)，稱(chēng)為珀耳帖系數(shù)I是工作電流A是熱電電動(dòng)勢(shì)率Tc是冷結(jié)溫度
3.湯姆遜效應(yīng) (THOMSONEFFECT)當(dāng)電流流過(guò)具有溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)，除了導(dǎo)體電阻產(chǎn)生的焦耳熱外，導(dǎo)體還會(huì)散發(fā)或吸收熱量。溫差△T的導(dǎo)體兩點(diǎn)之間，釋放或吸收的熱量為:Qτ=τI .△TQτ為放熱或吸熱功率τ為湯姆遜系數(shù)I為工作電流△T為溫度梯度以上。直到20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所岳飛院士對(duì)半導(dǎo)體做了大量的研究，并于1954年發(fā)表了研究成果。說(shuō)明碲化鉍化合物固溶體具有良好的制冷效果，是最早也是最重要的熱電半導(dǎo)體材料，仍然是溫差制冷中半導(dǎo)體材料的主要成分。在費(fèi)的理論應(yīng)用于實(shí)踐之后，20世紀(jì)60年代，許多學(xué)者對(duì)半導(dǎo)體制冷材料的品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行了研究，達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃讲⒌玫搅舜笠?guī)模的應(yīng)用，即我國(guó)目前的半導(dǎo)體制冷片。中國(guó)的半導(dǎo)體制冷技術(shù)始于20世紀(jì)50年代末60年代初，也是當(dāng)時(shí)世界上較早的研究單位之一。60年代中期，半導(dǎo)體材料的性能達(dá)到國(guó)際水平，60年代末至80年代初，是我國(guó)半導(dǎo)體制冷技術(shù)發(fā)展的一大步。在此期間，一方面提高了半導(dǎo)體制冷材料的品質(zhì)因素，另一方面拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。