国家半导体器件质量监督检验中心 中国实验室国家认可委员会认可实验室：中电科技半导体器体可靠性中心 国防科技工业实验室认可委员会认可实验室

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集成半导体器件的工作稳定性与频响设计

本文用频响特性与试验研究相结合的方法,对三个微电子产品实例进行模拟,讨论了如何设计补偿元件,防止自激振荡,保证闭环稳定且满足各项性能指标要求的问题。

半导体制冷器制冷性能的综合影响因素探讨及其优化设计分析

对于半导体制冷器优化研究的目的在于使其制冷性能最优化。本文通过对半导体制冷器的结构尺寸及热电材料相关物性参数进行了较系统的研究,推荐出了最佳理论设计值。同时,采用数值分析与解析求解相结合的方法,综合讨论了在稳态条件下,优值系数、最优结构尺寸、冷热媒温度、电流、介质端面对流换热强度等参数变化对热电制冷器制冷性能的改善影响,以及各性能参数之间的相互制约关系。结论对于实际热电制冷系统的优化设计以及系统性能的提高提供了理论依据。

半导体激光器恒温控制理论与应用

设计一种泵浦激光器恒温控制系统 ,并建立其理论模型 ,分析了控制参数对系统阶跃响应的影响 .该系统采用 TEC双向电流制冷 (制热 ) ,可用多种温度传感器作为测温元件 ,运用

半导体激光器温度控制系统的设计

设计了一种基于MCS-51系列微控制器的激光二极管（LD）温度控制系统，该系统分别采用铂电阻及半导体制冷器作为温度传感器和控温执行元件，并应用模糊理论与数字PID参数自适应调整相结合的控制算法对LD温度进行控制。实验结果表明：该系统在10-40℃温度范围内的控温稳定性优于0．2℃，能够有效抑制LD波长的漂移。

基于半导体制冷器的CPU散热研究

针对目前计算机日益增多的CPU热故障、常规风冷散热法已接近极限的问题,研究了把半导体制冷器用于CPU芯片散热的一种实用方法,提出了防止CPU结露的具体措施,并对半导体制冷器的冷量控制进行了设计。实际运行和调试证明本方案是一种提高CPU散热能力的实用、有效、可行的办法。

汤姆孙效应对半导体制冷器性能的影响

本文应用非平衡态热力学理论建立了热电器件的热传导方程，导出半导体制冷器的制冷系数和制冷率，并详细地讨论了汤姆孙效应对制冷器性能的影响，得到了一些有意义的新结论，同时澄清了有关研究中普遍存在的一些问题。

大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析

为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系.

半导体制冷器的进展

半导体制冷器具有微型化、轻量化、无振动、长寿命等许多重要优点。目前３００Ｋ室温下优值系数Ｚ最高的半导体制冷材料是ｐ型Ａｇ０．５８Ｃｕ０．２９Ｔｉ０．９４Ｔｅ四元合金，２００～３００Ｋ普冷范围内三元Ｂｉ２Ｔｅ３－Ｓｂ２Ｔｅ３－Ｓｂ２Ｓｅ３固溶体合金仍然应用最广且性能优良，而２０～２００Ｋ低温下则是Ｂｉ－Ｓｂ合金热电性能最好。电臂材料是决定半导体制冷器性能的主要因素，但通过改进电臂结构，设计特殊的电臂联接方式，同样能显著提高半导体制冷器的性能，同轴环臂温差电对和“无限级联”温差电对，已被试验证明可明显提高最大制冷温差。利用高温超导（ＨＴＳＣ）材料代替ｐ型半导体材料制成被动式ｐ型臂，将为低温半导体制冷器开辟一条新的道路。

小型半导体制冷器工作特性的实验研究

半导体制冷器效率的大小取决于热电堆冷热端的温差 ,而强化热端的散热与强化冷端的冷量散发有利于降低热电堆冷热端的温差 ,从而提高半导体的制冷效率 .本文探讨了半导体制冷器在不同工况下的变化规律 。

基于DSP的高精度半导体激光器温度测控系统

半导体激光器的激光输出波长对温度变化极其敏感，其工作温度必须具有很高的稳定度。介绍了基于DSP TMS320LF2407控制核心的半导体激光器恒温控制系统。采用四线制测量电路、高分辨率（24位）ADC和软件非线性校正等方法提高测量精度。利用DRV592驱动芯片对半导体制冷器进行线性驱动，采用模糊自整定PID控制算法来提高控温精度。结果表明：该系统不仅结构简单、稳定性强，且温度调节速度快。在6～50℃范围内，系统测量精度达±0．004℃，控温精度达±0．02℃．

基于半导体制冷器的微机温控显微系统

本文介绍了一种精密温控显微系统,利用半导体制冷器进行降温、升温和恒温控制。该系统使用PC机作为控制平台,采用自整定PID算法,调节输出PWM波的占空比来控制半导体制冷器的输出功率。人机界面友好,控制精度高,温度范围-20oC～60oC,温控精度可达0.1oC。

多级半导体制冷器设计

文中主要介绍了半导体制冷器的基本原理及其应用 ,并对涉及到多级制冷器的有关公式进行了推导 。

基于遗传算法的半导体激光器温度控制系统

针对半导体激光器工作温度随时间变化存在漂移和不稳定的问题,提出了基于遗传算法的半导体激光器温度控制系统.将单片机、铂电阻和TEC半导体制冷器分别作为系统的处理器、温度敏感器和温控执行器,通过遗传算法模型来分析被控对象的物理特性,利用遗传算法的快速搜索能力来训练温度控制的权系数,并对设计的系统进行实验验证.结果表明,该系统的温度控制精度为±0. 002℃,控制范围为5~70℃,超调量低于8%,能够实现高精度和宽范围的控制效果,具有较好的工程应用价值.

一种小型化半导体激光器温控电路的设计

为了满足激光器小型化的需求,设计了一种小尺寸的半导体激光器温度控制电路。电路采用内置半桥的DC-DC转换芯片SY8368AQQC作为半导体制冷器的驱动,采用STM32F302K8U6作为主控芯片,内置PID算法。最终实现了电路的小型化,尺寸可以做到30 mm×30 mm,同时也能达到理想的控制效果。实验结果表明,该电路的温度控制精度可以到±0.1℃。

锥状电臂半导体制冷器工作参数的理论分析

通过求解导热微分方程 ,推导出锥状电臂半导体制冷器的理论工作参数。结果表明 ,采用锥状电臂不仅可以节约材料 ,而且在达到相同制冷温差时 ,可减小工作电流 ,降低直流功耗 ,缩短降温时间 ,而制冷效率不变。

新型热驱动半导体制冷器性能的优化分析

提出一种新型的热驱动半导体制冷器模型 ,以制冷系数和制冷率为目标函数分析其性能特性。计算在不同情况下热驱动半导体制冷器的最大制冷系数和制冷率。进而优化工作电流的最佳范围 ,从而确定热驱动半导体制冷器的内部结构参数。所得结果可为新型的热驱动半导体制冷器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导 ,可促进热驱动半导体制冷器的开发和在不同高新科技领域中的应用。

基于ANSYS Workbench软件的半导体制冷器性能模拟研究

利用ANSYS Workbench数值模拟软件研究了输入电压、热端温度、半导体单元属性、半导体电偶臂及级间绝缘材料属性等因素对二级半导体制冷器冷端温度、冷端冷量及制冷系数等性能的影响.研究表明:在一定范围内,保持半导体制冷器热端温度不变,冷端温度随着输入电压的增大而递减;保持输入电压不变,冷端温度随着热端温度的升高而递增;保持输入电压和热端温度不变,冷端冷量随着冷端温度的升高而递增;在冷端温度、热端温度一定时,制冷系数ε随着输入电压的增大而迅速减小;半导体单元高度的增加和单元间距的减小都可以使冷端达到更低温度;随着半导体电偶臂及级间绝缘材料属性即热导率、高度的增加,冷端温度均呈递增趋势.模拟结果与实验数据对比显示,两者具有较好的吻合性.

半导体多级制冷器设计的火用效率分析

对半导体多级制冷器不同的设计方法作了介绍,提出了最大火用效率分析的设计方案,导出了各种设计方案的设计公式。建立了半导体单级到四级制冷器的数学模型,并进行数值计算。通过对各种设计方法的理论分析,指出了采用最大火用效率设计的独特之处及得出了半导体多级制冷器设计的一些重要结论。

镍锡金属化半导体致冷器的电冲击试验研究

报导了采用电冲击方法,试验比较了镍锡金属化层和普通锑铋合金金属化层用于半导体致冷器制造时产生的性能上的差别.试验结果表明,镍锡金属化层提高了致冷器的电性能和耐电、热冲击性能。