致冷器件是由半導體(ti) 所組成的一種冷卻裝置，隨著近代的半導體(ti) 發展才有實際的應用，也就是致冷器的發明。其工作原理是由直流電源提供電子流所需的能量，通上電源後，電子負極（-）出發，首先經過P型半導體(ti) ，於(yu) 此吸熱量，到了N型半導體(ti) ，又將熱量放出，每經過一個(ge) NP模塊，就有熱量由一邊被送到令外一邊造成溫差而形成冷熱端。冷熱端分別由兩(liang) 片陶瓷片所構成，冷端要接熱源，也就是欲冷卻之。在以往致冷器是運用在CPU的，是利用冷端麵來冷卻CPU，而熱端麵散出的熱量則必需靠風扇來排出。致冷器也應用於(yu) 做成車用冷/熱保溫箱，冷的方麵可以冷飲機，熱的方麵可以保溫熱的東(dong) 西。

半導體(ti) 製冷片的工作原理是基於(yu) 帕爾帖原理，該效應是在1834年由J.A.C帕爾帖首先發現的，即利用當兩(liang) 種不同的導體(ti) A和B組成的電路且通有直流電時，在接頭處除焦耳熱以外還會(hui) 釋放出某種其它的熱量，而另一個(ge) 接頭處則吸收熱量，且帕爾帖效應所引起的這種現象是可逆的，改變電流方向時，放熱和吸熱的接頭也隨之改變，吸收和放出的熱量與(yu) 電流強度I［A］成正比，且與(yu) 兩(liang) 種導體(ti) 的性質及熱端的溫度有關(guan) ，即：

πab稱做導體(ti) A和B之間的相對帕爾帖係數 ，單位為(wei) ［V］， πab為(wei) 正值時，表示吸熱，反之為(wei) 放熱，由於(yu) 吸放熱是可逆的，所以πab=－πab。金屬材料的帕爾帖效應比較微弱，而半導體(ti) 材料則要強得多，因而得到實際應用的溫差電製冷器件都是由半導體(ti) 材料製成的。

在本征半導體(ti) 中摻入五價(jia) 雜質元素，例如磷，可形成N型半導體(ti) ，也稱電子型半導體(ti) 。

因五價(jia) 雜質原子中隻有四個(ge) 價(jia) 電子能與(yu) 周圍四個(ge) 半導體(ti) 原子中的價(jia) 電子形成共價(jia) 鍵，而多餘(yu) 的一個(ge) 價(jia) 電子因無共價(jia) 鍵束縛而很容易形成自由電子。在N型半導體(ti) 中自由電子是多數載流子，它主要由雜質原子提供;空穴是少數載流子， 由熱激發形成。

提供自由電子的五價(jia) 雜質原子因帶正電荷而成為(wei) 正離子，因此五價(jia) 雜質原子也稱為(wei) 施主雜質。

在本征半導體(ti) 中摻入三價(jia) 雜質元素，如硼、镓、銦等形成了P型半導體(ti) ，也稱為(wei) 空穴型半導體(ti) 。

因三價(jia) 雜質原子在與(yu) 矽原子形成共價(jia) 鍵時，缺少一個(ge) 價(jia) 電子而在共價(jia) 鍵中留下一空穴。P型半導體(ti) 中空穴是多數載流子，主要由摻雜形成;電子是少數載流子，由熱激發形成。空穴很容易俘獲電子，使雜質原子成為(wei) 負離子。三價(jia) 雜質因而也稱為(wei) 受主雜質。

在一塊本征半導體(ti) 的兩(liang) 側(ce) 通過擴散不同的雜質，分別形成N型半導體(ti) 和P型半導體(ti) 。此時將在N型半導體(ti) 和P型半導體(ti) 的結合麵上形成如下物理過程：

因濃度差

↓

多子的擴散運動®由雜質離子形成空間電荷區

↓

空間電荷區形成形成內(nei) 電場

↓ ↓

內(nei) 電場促使少子漂移 內(nei) 電場阻止多子擴散

最後，多子的擴散和少子的漂移達到動態平衡。在P型半導體(ti) 和N型半導體(ti) 的結合麵兩(liang) 側(ce) ，留下離子薄層，這個(ge) 離子薄層形成的空間電荷區稱為(wei) PN結。PN結的內(nei) 電場方向由N區指向P區。

PN結加正向電壓時的導電情況如圖所示。

外加的正向電壓有一部分降落在PN結區，方向與(yu) PN結內(nei) 電場方向相反，削弱了內(nei) 電場。於(yu) 是，內(nei) 電場對多子擴散運動的阻礙減弱，擴散電流加大。擴散電流遠大於(yu) 漂移電流，可忽略漂移電流的影響。而實際上電子在通過電場後勢能產(chan) 生變化，能量轉換為(wei) 各種形勢的表現，而熱量的吸收與(yu) 散發都是其表現的一個(ge) 方麵。而半導體(ti) 製冷片的工作原理實際上就是通過定向電流將熱能定向搬運的過程。

1、製冷片一麵安裝散熱片，一麵安裝導冷係統，安裝表麵 平 麵度 不大於(yu)  0.03mm ，要除去毛刺、汙物。 

2、製冷片與(yu) 散熱片和導冷塊接觸良好，接觸麵 須塗有一薄層導熱矽脂。 

3、固定製冷片時既要使製冷片受力均勻，又要注意切勿過度，以防止瓷片壓裂 。 

1、使用直流電源電壓不得超過 額定電壓 ，電源波紋係數小於(yu)  10%。 

2、 電流不得超過組件的 額定電流 。 

3、 製冷片正在工作時不得瞬間通反向 電壓 （須在5分鍾之後。 

4、製冷片內(nei) 部不得進水。 

5、製冷片周圍濕度不得超過80%。