1、半導體致冷法原理篇看了前面兩種散熱方法，大家有沒有發現什麼不足之處？對了，那就是上面這兩種散熱方法並不能把 CPU 表面溫度降至室溫以下(水冷法可以通過在水中加冰塊實現，但是太麻煩了)，對於我們這些超頻的愛好者來說，更低的溫度就代表著CPU 可以在更高的頻率上穩定工作，所以本文的主角半導體致冷法，隆重登場了。先來看一下半導體致冷法比起前兩種方法的好處。1、最大的好處：可以把溫度降至室溫以下。2、精確溫控：使用閉環溫控電路，精度可達+-0.1°C。3、高可靠性：致冷組件為固體器件，無運動部件，因此失效率低。壽命大於二十萬小時。4、工作時無聲：與機械制冷系統不一樣，工作時不產生噪音。再來
2、看一下半導體致冷法的原理以及結構：半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，於 1960 左右纔出現，然而其理論基礎 Peltier effect 帕耳帖效應可追溯到 19 世紀。如圖是由 X 及 Y 兩種不同的金屬導線所組成的封閉線路。通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度昇高，這就是著名的 Peltier effect。這現象最早是在 1821 年，由一位德國科學家 Thomas Seeback 首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，並沒有領悟到背後真正的科學原理。到了 1834 年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現象的物理學家 Jean Peltier，纔發現背
3、後真正的原因，這個現象直到近代隨著半導體的發展纔有了實際的應用，也就是致冷器的發明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器) 。下面我們來看一下半導體致冷器的結構。由許多 N 型和 P 型半導體之顆粒互相排列而成，而 N P 之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好，外觀如右圖所示，看起來像三明治(下圖為實物圖)。正視圖側視圖什麼是 N 型和 P 型半導體呢？感興趣的朋友可以繼續看，不感興趣的朋友您可以跳過這段直接看下一頁如何選購和安裝半導體致冷器。N 型半導體，任何物質都是由原子組成，原子是由原子核和電子
4、組成。電子以高速度繞原子核轉動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能) 。離原子核最遠軌道上的電子，經常可以脫離原子核吸引，而在原子之間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力介於導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數量的某種雜質滲入半導體之後，不但能大大加大導電能力，而且可以根據摻入雜質的種類和數量制造出不同性質、不同用途的半導體。將一種雜質摻入半導體後，會放出自由電子，這種半導體稱為 N 型半導體。P 型半導體，是靠 空穴來導電。在外電場作用下空穴流動方向和電子流動方向相反，即空穴由正板流向負極，這是 P 型半導體原理。載流子現象：N 型半導體中的自由電子，P 型半導體中的空穴，他們都是參與導電，統稱為載流子，它是半導體所特有，是由於摻入雜質的結果。半導體制冷材料：不僅需要 N 型和 P 型半導體特性，還要根據摻入的雜質改變半導體的溫差電動勢率，導電率和導熱率使這種特殊半導體能滿足制冷的材料。目前國內常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中 P 型是 Bi2Te3Sb2Te3，N 型是 Bi2Te3Bi2Se3，采用垂直區熔法提取晶體材料。
