半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，於1960年左右才出現，然而其理論基礎peltier effect可追溯到19世紀。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，才發現背後真正的原因，這個現象直到近代隨著半導體的發展才有了實際的應用，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)。
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。
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製造出不同性質、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。
半導體製冷材料：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製冷的材料。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bi2te3—sb2te3，n型是bi2te3—bi2se3，採用垂直區熔法提取晶體材料。