半导体散热器的工作原理和应用领域

什么是半导体散热器？

半导体散热器是一种利用半导体的热电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器。它可以通过电流的控制，实现一端吸热，另一端放热的功能，从而达到散热或制冷的目的。

半导体散热器是如何工作的？

半导体散热器的工作原理是基于帕尔贴效应，即当有电流通过不同的导体组成的回路时，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。

半导体散热器通常由一个N型半导体和一个P型半导体组成，它们分别与两个金属片相连，形成一个闭合回路。当电流由N型半导体通过P型半导体时，电场使N中的电子和P中的空穴反向流动，他们产生的能量来自晶体的热能，于是在金属片上吸热，而在另一端放热。

如果改变电流的方向，那么吸热和放热的接头也会随之改变。因此，半导体散热器可以根据需要调节冷端和热端的温度。

一对半导体散热元件所产生的温差和冷量都很小，实用的半导体散热器是由很多对散热元件经并联、串联组合而成，也称为热电堆。单级热电堆可得到大约60℃的温差，即冷端温度可达-10～-20℃。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多，一般为2～3级半导体散热器原理。