P型和N型半導體的應用

2020-11-26 華強電子網

P型和N型半導體的應用

來源： 作者： 時間：2008-12-04 00:28

     由P型半導體或N型半導體單體構成的產品有熱敏電阻器、壓敏電阻器等電阻體。由P型與N型半導體結合而構成的單結半導體元件，最常見的是二極體；此外，FET也是單結元件。PNP或NPN以及形成雙結的半導體就是電晶體。
    
     （1）用於LED
    
     LED在20世紀60年代誕生後就被認定是螢光燈管、燈泡等照明設備的終結者，甚至有人認為LED將會開創一個新的照明時代，最終出現在所有需要照明的場合。LED的工作原理和我們常見的白熾燈、螢光燈完全不同，LED從本質上來說是一種半導體器件。
    
     （2）在半導體熱電偶中的應用
    
     熱電製冷是熱電效應主要是珀爾帖效應在製冷技術方面的應用。實用的熱電製冷裝置是由熱電效應比較顯著、熱電製冷效率比較高的半導體熱電偶構成的。
    
     半導體熱電偶由N型半導體和P型半導體組成。N 型材料有多餘的電子，有負溫差電勢。P 型材料電子不足，有正溫差電勢；當電子從P 型穿過結點至N 型時，結點的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相當於結點所消耗的能量。相反，當電子從N型流至P型材料時，結點的溫度就會升高。
    
     直接接觸的熱電偶電路在實際應用中不可用，所以用下圖的連接方法來代替，實驗證明，在溫差電路中引入第三種材料（銅連接片和導線）不會改變電路的特性。
    
     這樣，半導體組件可以用各種不同的連接方法來滿足使用者的要求。把一個P 型半導體組件和一個N 型半導體組件聯結成一對熱電偶，接上直流電源後，在接頭處就會產生溫差和熱量的轉移。
    
     在上面的接頭處，電流方向是從N至P，溫度下降並且吸熱，這就是冷端；而在下面的一個接頭處，電流方向是從P至N，溫度上升並且放熱，因此是熱端。
    
     如果把若干對半導體熱電偶對在電路上串聯起來，而在傳熱方面則是並聯的，這就構成了一個常見的製冷熱電堆。接上直流電源後，這個熱電堆的上面是冷端，下面是熱端。藉助鋁散熱器等各種散熱手段，使熱電堆的熱端不斷散熱並且保持一定的溫度，把熱電堆的冷端放到工作環境中去吸熱降溫，這就是熱電製冷器的工作原理。
    

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