半导体温差电材料及其致冷器

用改良的布里奇曼法制备以碲化铋(Bi_2Te_3)为基并掺入适量中性杂质元素的室温半导体温差电材料,晶体直径为φ19—25mm,其特性具有明显的取向性,平行于晶锭轴切取电偶臂时比垂直切取具有更好的性能。优值系数p型Z达3.2×10^(-3)K^(-1),n型Z达3.1×10^(-1)K^(-1)。文中还介绍了致冷器的工作原理、设计的基本依据和主要的计算公式,以及制作致冷器的主要工艺步骤。

温差电致冷原理及赝三元半导体致冷材料的性能

本文从温差电致冷原理出发 ,分析了哈师大物理系研制的大尺寸优质半导体致冷材料的主要温差电性能 .

陶瓷工艺方法制备半导体致冷材料及应用研究

立足于国内外现有的制备半导体致冷材料的方法，采用陶瓷工艺，在气氛保护下，通过固相烧结反应制备出温差电多晶材料。Ｘ－ｒａｙ测试结果表明，得到的Ｎ型材料是以Ｂｉ２Ｔｅ３为基的固溶体，而Ｐ型材料是以Ｓｂ２Ｔｅ３为基的固溶体。扫描电镜观察结果表明，制备出的Ｎ、Ｐ型材料都是各向同性的多晶层状结构材料。力学测试结果表明，Ｎ、Ｐ型材料均有很好的抗压强度。热电性能测试结果表明材料具有较好的热电性能，Ｐ、Ｎ型材料优值系数分别达到Ｚｐ＝３．５×１０－３Ｋ－１、ＺＮ＝３．４×１０－３Ｋ－１。用该材料制作的１２７对致冷堆，保持室温环境，最大温差可达７５Ｋ；在温差为３０Ｋ时，致冷系数为０．８５。用该致冷堆组装１２立升冷暖保鲜箱，工作电流为３．７Ａ，工作电压１２Ｖ，功耗为４４Ｗ，致冷系数为０．８，当室温３０℃时，箱内可以致冷到４℃；致热可以到７５℃。

半导体温差电效应及其应用

把两种金属A、B连接起来,即可形成一温差电偶或称为热电偶.这种金属热电偶在通常的温度变化范围内,温差电动势很小,且热电转换的效率极低,因而作为实用的电力来源是不现实的. 由于半导体研究的进展,发现某些半导体的温度电效应比金属更强,特别是半导体器件的珀尔帖效应为热电之间的转换开辟了一个广阔的途径.

SCT—Ⅱ型温差电致冷材料测试仪

叙述一种新型的测量半导体温差电致冷材料α、σ参数的计算机自动测量系统。全面而扼要的介绍测量工作原理、硬件结构及应用软件。

半导体致冷器件及其应用

本文论述了半导体致冷器件的原理、结构和特性;讨论了半导体致冷装置的设计原则和计算方法;介绍了半导体致冷器件的应用领域;提出了开发半导体致冷器件和半导体致冷装置的问题与建议。

新型半导体致冷组件的研制及应用

采用喷涂及电镀方法 ,在晶片表面形成单质导流层 ,提高组件的上限使用温度 ,充分利用半导体致冷组件可致冷、致热的特点 。

半导体的致冷现象及应用技术

半导体致冷技术是建立在温差电效应基础上发展起来的致冷技术,本文介绍了半导体致冷技术的应用原理,以及现阶段国内半导体致冷材料的熔炼、生产过程,并简要介绍了半导体致冷器的实际应用。

国内外温差电材料(致冷、热组件)发展现状概述

1834年科学家发现了珀尔贴效应(即有致冷功能),而后人们一直在进行着研究工作。从1954年最早公开发表的研究成果到现在又有更多的人在继续进行着这一研究工作,几乎是2～3年就有新进展。在1957年苏联等国就将半导体致冷器应用于电冰箱上使用,但效果不令人满意,在70年代国内也进行了大量的工作。

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。

微型温差电器件及相关材料的研究现状

1821年德国科学家塞贝克发现的塞贝克效应以及后来帕尔帖效应和汤姆逊效应开启了热电学的大门,人们应用这些效应先后制造出了各种温差电器件,如温差电发电器、温差电致冷器、温差电传感器、温差电探测器等。随着微电机系统(MEMS)技术、微电子技术引入温差电器件的制造,微型温差电器件吸引了越来越多的注意。介绍了近年美国、德国、中国等在微型温差电器件制造及材料研究方面的相关研究成果。

半导体制冷研究概述

半导体制冷因其无震动、无噪音、可靠性高、热惯性小、冷量输出无级调节等优点,已成为温控执行器研究的热点之一。本文在介绍了半导体制冷的基本原理后,对目前半导体制冷的关键技术进行了简要分析和总结,包括材料、工作状态、散热方式等方面的研究进展,预测了半导体制冷后续值得关注和研究的方面。

温差电材料室温热导率测试装置的研制

本文介绍了半导体致冷材料在室温条件下热导率测试装置的制作原理及方法。本装置的特点是采用绝对稳态法测试，样品做得薄，侧面散热小．测试误差小．

往复区熔对n型温差电材料性能均匀性的影响

本文采用往复区熔法生长了掺杂 Sb I3的 ( Bi2 Te3) 0 .90 ( Sb2 Te3) 0 .0 5( Sb2 Se3) 0 .0 5赝三元 n型半导体温差电材料 ,测定了晶棒轴向温差电性能 .所制备的质量为 2 0 0 0 g,直径为 33mm的 n型晶锭 ,6 0 %左右可利用部分的温差电参数分布为 :温差电动势率 α=2 0 9～ 2 0 6 μV/K;电导率 σ=935～ 1 0 30 /Ω.cm;热导率K=1 .5 2～ 1 .5 5 W/( m· K) ;温差电优值 Z=2 .6 9～ 2 .84× 1 0 - 3/K.

未来的温差电材料

当前比以往任何时间都更需要现代材料科学全力探寻到有效的方法，以研制出主效率的有利于环境保护的能量转换装置，如果要把主要以提供太空动力为目标的现阶段的高费用的温差电应用，转变为暑适合消费者的日常设备，则这种设备必须更小、效率更高、更经济，而更重要的是更有利环境。幸运的是，材料科学的 节种种新的实验技术和理论方法，可能突破目前左电优值ＺＴ的限制从而进入高效温差电技术的新阶段。

大尺寸P型赝三元温差电取向晶体的研制

大尺寸Ｐ型赝三元温差电取向晶体的研制荣剑英段福莲赵洪安吕长荣董兴才李将录赵秀平（哈尔滨师范大学物理系，哈尔滨１５００８０）ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＰｔｙｐｅＬａｒｇｅＳｉｚｅＰｓｅｕｄｏｔｅｒｎａｒｙＴｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃＯｒｉｅｎｔｅｄＣ...

提高温差电空调系统效率的探讨

通过对现有温差电公式进行理论推导,结合具体的试验结论,通过绘制Z-η(COP)、△T-η以及U-η三条关系曲线,直观地反映了最佳ηopt与优值系数Z、温差△T以及工作电压U之间的函数关系,从而为设计高效温差电空调系统奠定了理论基础.基于此,通过改进温差电材料的热电性能、提高优值系数Z、降低冷热面温差、优化工作电压以及引入高密高效散热器、改善散热条件等几个方面,设计了一套高效率的温差电空调系统,其致冷效率可以达到4～5.

半导体制冷原理、结构、特点与安装

半导体制冷（亦称热电制冷、温差电制冷或电子制冷）是以温差电现象为基础的制冷方法，采用具有热电能蛙转换特性的半导体材料进行制冷。

大尺寸(Bi_2Te_3)_(0.90)(Sb_2Te_3)_(0.05)(Sb_2Se_3)_(0.05)晶体的生长及性能

大尺寸（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９０（Ｓｂ２Ｔｅ３）０．０５（Ｓｂ２Ｓｅ３）０．０５晶体的生长及性能荣剑英赵洪安吕长荣段福莲李将录董兴才赵秀平（哈尔滨师范大学物理系，哈尔滨１５００８０）ＧｒｏｗｔｈａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬａｒｇｅＳｉｚｅ（Ｂｉ２Ｔ...