热电式冷却装置、其所用半导体的制备方法及热电式冷冻机

摘要

一种热电式冷却元件组5，由以一定间隔排列的吸热侧电极8，形成在该电极之上的P型半导体层10和n型半导体层11，以及将P型半导体层10和n型半导体层11连接起来的散热侧电极12构成。多个P型半导体层10和n型半导体层11平行排列并在电学上串联(图6)。在热电式冷却元件组5与吸热器4之间以及在热电式冷却元件组5与散热器6之间，分别形成了高热导率的硅脂层17、17。

主权项

1.适用于热电式冷冻机用热电式冷却装置的半导体的制备方 法，所述热电式冷冻机用热电式冷却装置包括以下部件： 多个并列设置的P型半导体层(10)和n型半导体层(11)； 具有吸热侧电极(8)的第一内导热体(K_CP；17)，所述电极置于 该P型和n型半导体层(10，11)的吸热侧一端的外侧； 置于第一内导热体(K_CP；17)外侧的第一外导热体(K_C；4)； 具有散热侧电极(12)的第二内导热体(K_HP；17)，所述电极置于 该P型和n型半导体层(10，11)的散热侧一端的外侧；及 置于第二内导热体(K_HP；17)外侧的第二外导热体(K_H；6)， 所述P型半导体层(10)和所述n型半导体层(11)通过所述的 吸热侧电极(8)及散热侧电极(12)在电学上串联； 其中，所述的P型半导体层(10)和n型半导体层(11)具有至少 0.08cm的平均厚度t，而所述P型半导体层(10)和n型半导体层 (11)的平均品质因数(Z)控制在至少2.7×10^-3(/K)；所述第一内 导热体(K_CP；17)的热导(K_CP)控制在对每cm²的P型和n型半导体 层的横截面面积为8—20W/℃cm²范围；所述第一外导热体(K_C；4) 的热导(K_C)控制在对每cm²的P型和n型半导体层横截面面积为3 —10W/℃cm²范围；所述的第二内导热体(K_HP；17)的热导(K_HP)控 制在对每cm²的P型和n型半导体层横截面面积为8—20W/℃ cm²；所述的第二外导热体(K_H；6)的热导(K_H)控制在对每cm²的P 型和n型半导体层横截面面积为3—10W/℃cm²，而以吸收热量J_Q与输入电能P之比(J_Q/P)定义的有效系数(COP)至少为0.6， 制备方法的特征在于： 烧结制造半导体的粒状陶瓷混合物，同时在该粒状陶瓷混合物 上通以预定电压，以在该粒状陶瓷混合物的颗粒间产生等离子体放 电，从而激活微粒表面，并从微粒表面除去淀积的氧化物和吸附的气 体。