哈默納科諧波減速機(jī)半導(dǎo)體制冷片是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置,，于1960年左右才出現(xiàn),，然而其理論基礎(chǔ)Peltiereffect可追溯到19世紀(jì)。這現(xiàn)象最早是在1821年,，由一位德國科學(xué)家ThomasSeeback首先發(fā)現(xiàn),，不過他當(dāng)時做了錯誤的推論，并沒有領(lǐng)悟到背后真正的科學(xué)原理。到了1834年,，一位法國表匠,，同時也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學(xué)家JeanPeltier，才發(fā)現(xiàn)背后真正的原因,，這個現(xiàn)象直到近代隨著半導(dǎo)體的發(fā)展才有了實(shí)際的應(yīng)用,，也就是[致冷器]的發(fā)明(注意，這時叫致冷器,，還不叫半導(dǎo)體致冷器),。由許多N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之顆粒互相排列而成,，而NP之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路,，通常是銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體,，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來,，陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好，

哈默納科諧波減速機(jī)任何物質(zhì)都是由原子組成,，原子是由原子核和電子組成,。電半導(dǎo)體制冷片子以高速度繞原子核轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)，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(yuǎn)軌道上的電子，經(jīng)?？梢悦撾x原子核吸引,，而在原子之間運(yùn)動，叫導(dǎo)體,。如果電子不能脫離軌道形成自由電子,，則不能參加導(dǎo)電，叫絕緣體,。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間,，叫半導(dǎo)體。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后,，不但能大大加大導(dǎo)電能力,，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體,。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后,，會放出自由電子,，這種半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體,，是靠"空穴"來導(dǎo)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"由正極流向負(fù)極,，這是P型半導(dǎo)體原理,。

N型半導(dǎo)體中的自由電子，P型半導(dǎo)體中的"空穴",，他們都是參與導(dǎo)電,，統(tǒng)稱為"載流子"，它是半導(dǎo)體所*,，是由于摻入雜質(zhì)的結(jié)果。

不僅需要N型和P型半導(dǎo)體特性,，還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導(dǎo)體的溫差電動勢率,，導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率使這種特殊半導(dǎo)體能滿足制冷的材料。目前國內(nèi)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Bi2Te3-Sb2Te3,，N型是Bi2Te3-Bi2Se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料,。

在原理上,，半導(dǎo)體制冷片是一個熱傳遞的工具。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對中有電流通過時,，兩端之間就會產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移,，熱量就會從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端,。但是半導(dǎo)體自身存在電阻當(dāng)電流經(jīng)過半導(dǎo)體時就會產(chǎn)生熱量,，從而會影響熱傳遞。而且兩個極板之間的熱量也會通過空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞,。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差,，這兩種熱傳遞的量相等時，就會達(dá)到一個平衡點(diǎn),，正逆向熱傳遞相互抵消,。此時冷熱端的溫度就不會繼續(xù)發(fā)生變化。為了達(dá)到更低的溫度,，可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來實(shí)現(xiàn),。

風(fēng)扇以及散熱片的作用主要是為制冷片的熱端散熱。通常半導(dǎo)體制冷片冷熱端的溫差可以達(dá)到40~65度之間,，如果通過主動散熱的方式來降低熱端溫度,，那冷端溫度也會相應(yīng)的下降,，從而達(dá)到更低的溫度。

當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時,，在這個電路中接通直流電流后,，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量,，成為冷端;由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量,，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N,、P的元件對數(shù)來決定,，以下三點(diǎn)是熱電制冷的溫差電效應(yīng)。

(SEEBECKEFFECT)半導(dǎo)體制冷片一八二二年德國人塞貝克發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體相連接時,，如兩個連接點(diǎn)保持不同的溫差,，則在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個溫差電動勢:ES=S.△T

式中:ES為溫差電動勢

S為溫差電動勢率(塞貝克系數(shù))

△T為接點(diǎn)之間的溫差