半导体制冷技术的历史

1834年，法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，他惊奇的发现一个接头变热，另一个接头变冷；这个现象后来就被称为"帕尔帖效应"。"帕尔帖效应"的物理原理为：电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）。

所以，"半导体制冷"的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差，即热电势差。纯金属的导电导热性能好，但制冷效率极低（不到1%）。半导体材料具有极高的热电势，可以成功的用来做小型的热电制冷器。但当时由于使用的金属材料的热电性能较差，能量转换的效率很低，热电效应没有得到实质应用。直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于1945年前发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的致冷效果。这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差致冷中半导体材料的一种主要成份。约飞的理论得到实践应用后，有众多的学者进行研究到六十年代半导体致冷材料的优值系数，达到相当水平，才得到大规模的应用。80年代以后，半导体的热电制冷的性能得到大幅度的提高，进一步开发热电制冷的应用领域。

一纸芯片禁令使我们意识到芯片的重要性，随着华为事件的不断发酵，大型公司开始创建芯片，在国家的支持下，许多公司取得了突破，它还设定了到2025年实现芯片自给率超过70％的目标，可以说，当时中国只有一个目标，那就是创建我们自己的芯片，尽管制作芯片的困难难以想象，但我们那时再也无法控制太多了，因为芯片已成为所有中国人的痛点，所以制作属于中国人的芯片是最重要的此刻的事情，急事，由于我们对芯片的需求非常紧迫，为什么我们不早做芯片，如果能够更早地制造它，那么我相信我们现在将不会经历这种无芯的痛苦，为什么不早发展，实际上，我们的国家完全没有参与，早在1965年，我国就开发了第一个国内产品芯片，那时，还没有ASML这样的巨人，甚至在半导体领域具有优势的日本也刚刚进入这一领域，值得一提的是，那时我们不仅独立开发芯片，而且还自行构建光刻机。

当时，中国科学院生产了65型接触式光刻机，在接下来的20年中，我们在芯片领域中一直遥遥领先，至少直到1980年，我们在芯片领域的技术水平才处于世界前列，但是，在1980年代，由于某些原因在自主研发问题上存在分歧，并且当时停止了许多研发项目，从那时起，购买更好的想法开始流行，另外，当时，许多外国芯片以良好的性能和低廉的价格进入该国，因此大多数公司会选择使用进口的芯片，这样，我们积累了20年的光刻机技术，这相当于浪费钱，场地，从那时起，在光刻机领域，我们进入了空白状态，2002年，上海微电子成立后，我们再次涉足光刻机领域。

1990年，我国启动了908项目，在这个项目中，我们已经投资了将近20亿美元，但我们别无选择，只能在建成时遇到落后的现实，而且我们在一开始就遇到了棘手的危机，这使我们在这一领域逐渐滞后，这种情况直到2000年才开始好转，中芯国际这样的公司出现在中国，这给国内芯片带来了一点希望，前景如何，那么在这种情况下，中国半导体领域将如何发展，实际上，从个人角度来看，国内的发展前景仍然非常好，至少到目前为止，可以肯定的是我们在这一领域还不是完全空白，2014年，国家集成电路产业发展推进刚要正式发布，发布此大纲意味着我们将重新确定发展集成电路产业的决心，但是，值得一提的是，我们目前的情况不是很好，随着外国公司的不断加速，我们在半导体领域的发展已经落伍了，但是好消息是，目前芯片的发展即将突破摩尔定律的极限。

这实际上对国内半导体的发展是一件好事，所谓的摩尔定律是指集成电路上的晶体管数量每18-24个月翻一番，现在，世界上最先进的芯片工艺已开发到5nm，目前正在开发3nm，但是速度越来越慢，例如，拥有世界上最先进技术优势的台积电，从28nm到14nm已经使用了十多年，随着芯片的发展无限接近摩尔定律，未来芯片流程的发展肯定会变得更加缓慢，这对我们来说是个好消息，因为当芯片达到摩尔定律时，芯片的发展将不可避免地陷入停滞状态，这使我们有时间进行追赶，目前，国产芯片已达到7nm并由中芯国际掌握，从28nm到7nm，百度的昆仑二号和阿里平头哥的独角兽也已上市，所有这一切无疑是不可能的，这并不能证明我们即将迎来芯片发展的大趋势，我相信，在大公司的不懈努力下，我们将能够在芯片领域创造更加辉煌的时刻。