什么是帕尔贴效应？半导体制冷原理是什么

帕尔贴效应是指两个不同导体接通后，通上直流电，在接头处产生吸热或放热现象，这种热量即为帕尔贴热，大小与电流成正比，这种效应是可逆的。 半导体制冷原理是通过半导体材料的温差效应，使直流电通过由两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶对的两端将吸收或放出热量。

1834年，法国物理学家Jean Charles Athanase Peltier(英语发音：/ˈpɛltjeɪ/法语发音：[pɛl.tje]，中文译作帕尔帖、珀耳帖或佩尔蒂)发现了珀耳帖效应。这个效应是：

当有电流通过不同的导体(a和b)组成的回路时，(除产生不可逆的焦耳热外)在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。如果电流从自由电子密度较高的一端a流向自由电子密度较低的一端b，则b端的温度就会升高；反之，b端的温度就会降低。

吸热或放热的量满足以下关系：

Q = (Πa - Πb)I

其中Πa、Πb分别是导体a和导体b的Peltier系数。

珀耳帖效应的示意图。红色一端的导体从蓝色一端的导体吸热，然后释放到周围环境中。

珀耳帖效应是塞贝克效应(Seebeck effect)的逆效应。珀耳帖效应、塞贝克效应和

汤姆孙效应(Thomson effect)三者合称热电效应。

根据珀耳帖效应可以制造半导体制冷元件。

相比根据卡诺热机原理制造的压缩机，半导体制冷的优点是：体积可以做得很小，无运动部件(所以寿命比较长)，无需致冷剂，启动响应速度快(所以更适用于需要精确温控的地方)

但其缺点是，致冷效率只有压缩机致冷方式的1/4左右，所以不适用于需要大功率致冷的地方。

一个USB供电的半导体制冷装置(用来冷却饮料)

由于金属材料的帕尔帖效应是相对较弱的，而半导体材料基于帕尔帖原理运行，所产生的效应也会更强一些，所以，在制冷的材料中，半导体就成为了主要的原料。

半导体制冷技术的应用原理是建立在帕尔帖原理的基础上的。1334年，法国科学家帕尔帖发现了半导体制冷作用。帕尔贴原理又被称为是”帕尔贴效益“，就是将两种不同的导体充分运用起来，使用A和B组成的电路，通入直流电，在电路的接头处可以产生焦耳热，同时还会释放出一些其它的热量。

此时就会发现，另一个接头处不是在释放热量，而是在吸收热量。这种现象是可逆的，只要对电流的方向进行改变，放热和吸热的运行就可以进行调节，电流的强度与吸收的热量和放出的热量之间存在正比例关系，与半导体自身所具备的性质也存在关系。

扩展资料

本征半导体不宜用于制作半导体器件，因其制成的器件性能很不稳定。反之，掺入一定量杂质的半导体称为杂质半导体或非本征半导体，这是实际用于制作半导体器件及集成电路的材料。

本征半导体的导电能力很弱，热稳定性也很差，因此，不宜直接用它制造半导体器件。半导体器件多数是用含有一定数量的某种杂质的半导体制成。根据掺入杂质性质的不同，杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两种。

参考资料来源：百度百科-杂质半导体

参考资料来源：百度百科-半导体

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