篇一 :半导体制冷试验设计

半导体制冷实验

实验题目:

半导体制冷实验

实验目的:

1.掌握半导体制冷的基本原理。

2.实验设计半导体制冷系统。

3.计算制冷系数

4.观察半导体制冷结露现象。

实验器材:

    蓄电池12V,绝缘陶瓷片两块,铜导体(薄铜片),N型和P型半导体若干,导线若干,灵敏温度计,控制开关,透明胶带。

实验原理:

1.帕尔帖效应

当电流通过同一导体时,放出的焦耳热量与电流强度的平方成正比,而与电流流动的方向无关。是一个可逆过程,但在一定条件下,电流通过两种不同材料的金属接触面时,热量的吸收和放出是一个不可逆过程,即当电流沿某一方向流动时,若接触点放出热量,则当电流沿反方向流动时,应吸收热量,这一效应称为帕尔帖效应。

2.半导体制冷原理

 半导体制冷又称热电制冷或温差电制冷,它是利用热电效应的一种制冷方法。半导体

制冷原理如图1所示。

                         

 


              图1   

             图2

    N型材料有多余的电子,有负温差电势,P型材料电子不足,有正温差电势。当电子从P型穿过结点到N型时,其能量必然增加,相反当电子从N型流至P型时,结点温度会升高。把一只N型半导体元件和一只P型半导体元件联结成热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。上面的一个接头处,电流方向从N到P,温度下降并吸热,是冷端;而下面的一个接头处,电流方向从P到N,温度上升并放热,是热端。在电流作用下,由于帕尔帖效应,热量由Tc转向Th,使Tc温度降低,成为冷端,Th温度升高,成为热端。借助散热器等各种传热手段,使热端的热量不断散发,将冷端置于工作室中去吸热降温而形成制冷。

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篇二 :半导体制冷实验

半导体制冷实验

【实验目的】

1.       了解帕尔帖效应和半导体制冷原理

2.       学习半导体制冷特性和应用,计算半导体制冷系统最大制冷系数

3.       演示验证帕尔帖效应

【实验仪器】

     THQBZ-1型半导体制冷实验仪

【实验原理】

1.       帕尔帖效应

当电流通过同一导体时,放出的焦耳热量与电流强度的平方成正比,而与电流流动的方向无关。是一个可逆过程,但在一定条件下,电流通过两种不同材料的金属接触面时,热量的吸收和放出是一个不可逆过程,即当电流沿某一方向流动时,若接触点放出热量,则当电流沿反方向流动时,应吸收热量,这一效应称为帕尔帖效应。

2.       半导体制冷原理

半导体制冷又称热电制冷或温差电制冷,它是利用热电效应的一种制冷方法。半导体

制冷原理如图1所示。

                        

 图1                             图2

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篇三 :实验12 温度传感器特性和半导体制冷温控实验

实验12  温度传感器特性和半导体制冷温控实验

实验目的

1、  了解半导体制冷和制热原理。

2、   测量NTC热敏电阻、PTC热敏电阻及集成温度传感器的温度特性

【实验原理】

1、半导体制冷和制热原理

如图1所示,由X和Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路,通上电源之后,冷端的热量移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高,这就是帕尔贴效应。实际的半导体制冷片结构如图2所示,由许多N型P型办斗提之颗粒互相排列而成,而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。

2、温度控制原理

实验样品结构如下图所述,将半导体制冷片一面与铝制散热器津贴,并用风扇强行散热,使其与环境温度接近。另一面与实验样品室紧贴,试验样品室采用优质导热材料,并装上温度传感器,温度传感器测量实验样品室的温度,由该温度与仪器设定的温度相比较,通过微型处理器确定半导体制冷片工作方式,即制冷或制热,由温度差确定制冷或制热的策略,即在不同的温度差之下,输出不同的制冷或制热功率,并以适当的速度改变温度的变化,从而实现实验样品室的温度控制,保持温度的稳定。微型处理器工作框图如图3.

3、NTC电阻器的温度系数(负温度系数)——温度特性

NTC热敏电阻通常具有很大的负温度系数,在一定的温度范围内,NTC热敏电阻的阻值与温度的关系满足下列经验公式:

------------------------(1)

式中,R为该热敏电阻在热力学温度T时的电阻值,为热敏电阻处于热力学温度时的阻值,B是材料的常数,它不仅与材料性质有关,而且与温度有关,在一个不太大的温度范围内,B是常数。

由(1)式得该热敏电阻在时的电阻温度系数α

---------------------------------(2)

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篇四 :半导体实验报告1

半导体物理实验报告

实验一 半导体的霍尔效应

实验目的

1、了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。

2、学习用“对称测量法”消除副效应的影响,测量试样的VH-IS和VH-IM曲线。

3、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。

实验仪器

霍尔效应实验组合仪

实验步骤

⑴ 开关机前,测试仪的“IS调节”和“IM调节”旋钮均置零位(即逆时针旋到底)。

⑵ 按图1.2 连接测试仪与实验仪之间各组连线。注意:①样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由制造厂家连接好,请勿再动!②严禁将测试仪的励磁电源“IM输出”误接到实验仪的 “IS输入”或“VH、输出”处,否则,一旦通电,霍尔样品即遭损坏!样品共有三对电极,其中A、A/或C、C/用于测量霍尔电压,A、C或A/、C/用于测量电导,D、E为样品工作电流电极。样品的几何尺寸为:d=0.5mm ,b=4.0mm ,A、C电极间距l=3.0mm。仪器出产前,霍尔片已调至中心位置。霍尔片性脆易碎,电极甚细易断,严防撞击,或用手去摸,否则,即遭损坏! 霍尔片放置在电磁铁空隙中间,在需要调节霍尔片位置时,必须谨慎,切勿随意改变y轴方向的高度,以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。

⑶ 接通电源,预热数分钟,电流表显示“.000”(  当按下“测量选择”键时  )或“0.00”(放开“测量选择”键时),电压表显示为“0.00”。

⑷ 置“测量选择”于IS挡(放键),电流表所示的值即随“IS调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为0-10mA,此时电压表所示读数为“不等势”电压值,它随IS增大而增大,IS换向,VH极性改号(此乃“不等势”电压值,可通过“对称测量法”予以消除)。

1

图1.2 实验线路连接装置图

 ⑸ 置“测量选择”于IM挡(按键),顺时针转动“IM调节” 旋钮,电流表变化范围为0-1A。此时值随IM增大而增大,IM换向,VH极性改号(其绝对值随IM  流向不同而异,此乃副效应而致,可通过“对称测量法”予以消除)。至此,应将“IM调节”旋钮置零位(即逆时针旋到底)。

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篇五 :半导体制冷演示效果实验

半导体制冷演示效果实验

实验名称:二级半导体制冷效果演示

实验设备:DC12V电源,两片tec1-12706制冷片,导冷模块,散热片,温度计,5V风扇,导线若干,螺钉若干

         (注:tec1-12706带字面为冷面)

接线和注意事项图解:

散热片涂少许导热硅胶,贴附隔热棉后,再把制冷片无字面(热面)涂好导热硅胶后,与隔热慢贴附。

依次沟通导热硅胶和隔热棉把另一块制冷片,导冷模块贴附,提供螺钉固定。

接好电源和温度器,5V风扇工作,现在环境温度20.2℃。

电压是12V,当前电流2.5A

3分钟后温度是-1.9

8分钟过去了温度-5.1,下降了25°、导冷模块上渐渐开始泛白

又过了8分钟温度更低,导冷模块已经结起了白霜

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篇六 :半导体激光器实验报告

半导体激光器实验报告

课程:_____光电子实验_____

学号:                      

              姓名:                   

专业:     信息工程     

南京大学工程管理学院

半导体激光器

一.        实验目的

(1)    通过实验熟悉半导体激光器的光学特性

(2)    掌握半导体激光器耦合、准直等光路的调节

(3)    根据半导体激光器的光学特性考察其在光电技术方面的应用

二.        实验原理

1.      半导体激光器的基本结构

半导体激光器大多数用的是GaAs或Gal-xAlxAs材料。P-n结通常在n型衬底上生长p型层而形成,在p区和n区都要制作欧姆接触,使激励电流能够通过,电流使结区附近的有源区产生粒子数反转。

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篇七 :实验报告---半导体PN结的物理特性及弱电流测量

成都信息工程学院

物理实验报告

姓名:    石朝阳        专业:                 班级:                学号:               

实验日期:   20##-9-15下午       实验教室:     5102-1        指导教师:                  

                                                                                            

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篇八 :HX108-2七管半导体收音机实验报告

电路综合实验

题目: HX108-2 七管半导体收音机

                        2013.12.10

                

一、 设计题目·······································3

二、 课程设计目的···································3

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