Что такое полупроводник?Как охлаждаются полупроводники?

Полупроводниковое охлаждение, также известное как электронное охлаждение или термоэлектрическое охлаждение, представляет собой дисциплину, разработанную в 1950-х годах на стыке технологий охлаждения и полупроводниковых технологий.В нем используются PN-переходы, состоящие из специальных полупроводниковых материалов, для формирования пар термопар и производства Perle. Пост-эффект, новый тип метода охлаждения с помощью охлаждения постоянным током, вместе с охлаждением сжатием и охлаждением с абсорбцией, называют тремя основными методами охлаждения в мире.

Принцип охлаждения полупроводниковых ребер охлаждения

Полупроводниковая охлаждающая пленка (TE) также называется термоэлектрической охлаждающей пленкой.Это своего рода тепловой насос.Его преимущество в том, что он не имеет выдвижных частей.Он используется в некоторых случаях, когда пространство ограничено, требуется высокая надежность и отсутствие загрязнения хладагентом.

Полупроводниковый холодильный лист работает на постоянном токе, который можно использовать как для охлаждения, так и для нагрева.Меняя полярность постоянного тока, решают реализовать охлаждение или обогрев на одном и том же холодильном листе.Этот эффект создается по принципу термоэлектричества, как показано на рисунке выше.Монолитный холодильный чип, состоящий из двух керамических листов, между которыми находятся полупроводниковые материалы N-типа и P-типа (теллурид висмута).Этот полупроводниковый элемент включен в цепь последовательно.Работа полупроводникового холодильного листа Принцип таков: когда кусок полупроводникового материала N-типа и кусок полупроводникового материала P-типа соединены для образования гальванической пары, после того, как в этой цепи подключен постоянный ток, передача энергии может происходит, и ток течет от элемента N-типа к соединению элемента P-типа. Он поглощает тепло и становится холодным концом.Элемент P-типа течет к соединению элемента N-типа и выделяет тепло, которое становится горячим концом.Величина теплопоглощения и тепловыделения определяется величиной тока и количеством пар полупроводниковых материалов N и P элементов.Внутренняя часть холодильного листа представляет собой термобатарею, образованную сотнями электрических муфт для достижения эффекта усиленного охлаждения (нагрева).

Что такое полупроводник?

Полупроводник относится к некоторым материалам с контролируемой проводимостью.Этот вид электронного материала представляет собой материал, который может проводить электричество при комнатной температуре, но полупроводник нельзя назвать полностью проводником, потому что он также может стать изолятором при определенных условиях.Благодаря этим характеристикам полупроводников они будут использоваться в электронном оборудовании, таком как радиоприемники и телевизоры.Когда машина перегревается, она может играть роль в охлаждении и предотвращать возгорание других частей от перегрева.Опрос показал, что многие бытовые приборы и рабочие инструменты, используемые людьми, теперь содержат полупроводниковые материалы.

Характеристики полупроводниковых материалов

Полупроводник не является конкретным материалом.Он существует в различных формах.В то же время из-за разных форм полупроводниковые материалы обладают большими свойствами.

1. Элементарный полупроводник

Этот тип полупроводника относится к использованию определенного элемента, а типичными являются кремний и олово.Эти элементы могут образовывать твердые материалы с полупроводниковыми характеристиками, а также очень восприимчивы к внешним воздействиям.После смешивания с другими примесями они изменятся.Поскольку олово состоит из менее эффективных полупроводниковых материалов, кремний и германий являются двумя наиболее распространенными элементами в настоящее время на рынке.Кремний широко используется в промышленности, при использовании образуется диоксид кремния.Это вещество может образовывать защитную пленку и значительно способствовать стабильной работе компонентов.

2. Органический полупроводник

Этот тип полупроводника относится к структуре, содержащей определенное соединение углеродной связи, и зона проводимости может быть образована путем вертикального наложения органического соединения и углеродной связи.Зона проводимости вводится в энергетическую зону посредством химического добавления, так что может возникать электрическая проводимость, так что могут образовываться полупроводники из органических соединений.Поскольку этот тип полупроводника состоит из органических соединений, он обладает определенной степенью растворимости, а метод обработки относительно прост, что может помочь компаниям в значительной степени сократить расходы.Этот тип полупроводника контролирует собственную проводимость, контролируя молекулы, поэтому он в основном используется в области органических тонких пленок и органического освещения.

3. Аморфный полупроводник

Поскольку его внешний вид подобен стеклу, его называют стеклянным полупроводником.Аморфные полупроводники имеют те же характеристики, что и другие аморфные материалы.В большинстве случаев он существует в структуре ближнего порядка и дальнего беспорядка.Основным элементом является кремний, представляющий собой аморфный кремний за счет изменения положения атомов.На начальном этапе развития полупроводников аморфные полупроводники являются одними из самых сложных для контроля, но с непрерывным развитием технологий этот тип полупроводников также получил широкое распространение.Из-за собственных светопоглощающих характеристик он будет применяться в солнечной энергетике.Среди батареек и ЖК-экран.

Типы полупроводниковых холодильных систем

1. Отвод тепла воздушной конвекцией

Этот метод отвода тепла больше похож на обычный отвод тепла вентилятором, который отводит тепло, выделяемое деталями, через поток воздуха, так что он может достичь цели охлаждения.Использование воздушной конвекции для отвода тепла будет зависеть от многих факторов.Во-первых, радиатор обладает характеристиками теплопроводности, которые могут как можно быстрее передавать тепло, излучаемое деталями, чтобы он контактировал с воздухом и реализовывал рассеивание тепла.Во-вторых, когда скорость воздушного потока выше, скорость рассеивания тепла может быть увеличена.Поэтому при установке соответствующей системы необходимо установить дополнительный вентилятор, чтобы скорость воздушного потока соответствовала самым высоким требованиям.В-третьих, температура самого воздуха оказывает большее влияние на теплоотвод, а летом эффект теплоотвода будет слабым.

2. Водяное охлаждение

Этот метод широко используется в настоящее время. жидкая холодная пластина использует циркулирующий поток охлаждающей жидкости для рассеивания тепла, и большая часть тепла, выделяемого деталями, может быть отведена в процессе потока.По сравнению с эффектом рассеяния тепла воздухом, этот метод будет более очевидным, и во время процесса рассеивания тепла не будет возникать шум.Кроме того, для некоторых устройств с сильным тепловыделением будут добавлены вентиляторы для улучшения эффекта отвода тепла.Поэтому он в основном используется в таких компонентах, как источники питания и водяные насосы.

3. Охлаждение с помощью тепловых трубок

Тепловая трубка представляет собой металлический корпус трубки, который может быстро снизить температуру компонента до постоянной температуры. радиатор на тепловых трубках в основном состоит из жидкой рабочей жидкости, сердечника трубы, оболочки трубы и других частей.Эта структура позволяет жидкости в трубке выполнять различные циркулирующие потоки, чтобы передавать тепло, испарять тепло и осуществлять рассеивание тепла.Жидкая рабочая жидкость тепловой трубы имеет хорошую теплопроводность, температуру кипения и низкую вязкость, поэтому ее можно непрерывно циркулировать для реализации теплопроводности.Чтобы удовлетворить потребности, сердцевина трубки настроена так, чтобы имитировать капиллярную стенку человека, а внутренняя часть в основном представляет собой капиллярную структуру, поэтому она может не только обеспечить быструю и крупномасштабную теплопроводность, но и снизить тепловое сопротивление.Поскольку тепловая трубка в процессе работы находится в замкнутом пространстве, она может просто создавать давление для циркуляции жидкого рабочего тела, способствующее его работе.

Заключительные замечания

Таким образом, после этого анализа мы можем получить более точное представление о различных свойствах и типах полупроводников.И может понять метод рассеивания тепла, подходящий для различных проектов и оборудования.Однако в последние годы, в связи с постоянным появлением парникового эффекта, разработка различного холодильного оборудования привлекла внимание всех слоев общества.По этой причине необходимо провести углубленный анализ полупроводников и разработать более эффективные системы охлаждения и отвода тепла, чтобы способствовать лучшему развитию предприятий.