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半導(dǎo)體制冷臺(tái)中N型半導(dǎo)體材料指的是什么?

更新時(shí)間:2021-05-26點(diǎn)擊次數(shù):2052
  半導(dǎo)體制冷臺(tái)也叫熱電致冷器,是一種熱泵,它的優(yōu)點(diǎn)是沒有滑動(dòng)部件,應(yīng)用在一些空間受到限制,可靠性要求高,無致冷劑污染的場合。工作運(yùn)轉(zhuǎn)是用直流電流,它既可致冷又可加熱,通過改變直流電流的極性來決定在同一致冷器上實(shí)現(xiàn)致冷或加熱,這個(gè)效果的產(chǎn)生就是通過熱電的原理,一個(gè)單片的致冷器,它由兩片陶瓷片組成,其中間有N型和P型的半導(dǎo)體材料(碲化鉍),這個(gè)半導(dǎo)體元件在電路上是用串聯(lián)形式連結(jié)組成。
  半導(dǎo)體制冷臺(tái)的工作原理是:當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對(duì)時(shí),在這個(gè)電路中接通直流電流后,就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量,成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量,成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對(duì)數(shù)來決定,以下三點(diǎn)是熱電致冷的溫差電效應(yīng)。
  任何物質(zhì)都是由原子組成,原子是由原子核和電子組成。電以高速度繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng),受到原子核吸引,因?yàn)槭艿揭欢ǖ南拗?,所以電子只能在有限的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn),不能任意離開,而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢(shì)能)。離原子核軌道上的電子,經(jīng)??梢悦撾x原子核吸引,而在原子之間運(yùn)動(dòng),叫導(dǎo)體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子,故不能參加導(dǎo)電,叫絕緣體。
  半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間,叫半導(dǎo)體。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后,不但能大大加大導(dǎo)電能力,而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后,會(huì)放出自由電子,這種半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。
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