[發明專利]PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置

無效

• 申請號: 201110122590.1
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102779936A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 馮建明
• 申請（專利權）人: 馮建明
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于熱電轉換和制冷制熱裝置的，更具體地說，本發明是關于由兩塊N型半導體板和兩塊P型半導體板依次相互接觸組成的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置。

背景技術

目前，市場上尚未見到由兩塊N型半導體板和兩塊P型半導體板依次相互接觸組成的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單的、即能用于熱電轉換又能用于制冷或制熱的熱電轉換和制冷制熱裝置。

本發明的技術方案是：由兩塊N型半導體板和兩塊P型半導體板依次相互接觸構成，兩塊N型半導體板分別是N型半導體板1和N型半導體板3，兩塊P型半導體板分別是P型半導體板2和P型半導體板4。N型半導體板1和N型半導體板3的形狀和大小可以是一樣的，也可以是N型半導體板1的厚度與N型半導體板3的厚度是不一樣的，P型半導體板2和P型半導體板4的形狀和大小一樣，也可以是P型半導體板2的厚度與P型半導體板4的厚度是不一樣的。N型半導體板1和N型半導體板3的材料為同一種N型半導體材料，P型半導體板2和P型半導體板4的材料為同一種P型半導體材料。N型半導體板1的右表面與P型半導體板2的左表面接觸在一起，P型半導體板2的右表面與N型半導體板3的左表面接觸在一起，N型半導體板3的右表面與P型半導體板4的左表面接觸在一起。

N型半導體與P型半導體在處于熱源中接觸在一起時，在接觸面處要發生電子和空穴的擴散，表現在：N型半導體中的電子要向P型半導體中擴散，P型半導體中的空穴要向N型半導體中擴散。本發明中，N型半導體板1的右表面與P型半導體板2的左表面接觸在一起，P型半導體板2的右表面與N型半導體板3的左表面接觸在一起，N型半導體板3的右表面與P型半導體板4的左表面接觸在一起。因此，本發明能產生如下的一些有益效果：

1)當本發明中的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置在處于熱源中時，在N型半導體板1的右表面與P型半導體板2的左表面的接觸處，N型半導體板1中的電子要向P型半導體板2中擴散，P型半導體板2中的空穴要向N型半導體板1中擴散；在P型半導體板2的右表面與N型半導體板3的左表面的接觸處，P型半導體板2中的空穴要向N型半導體板3中擴散，N型半導體板3中的電子要向P型半導體板2中擴散；在N型半導體板3的右表面與P型半導體板4的左表面的接觸處，N型半導體板3中的電子要向P型半導體板4中擴散，P型半導體板4中的空穴要向N型半導體板3中擴散。

2)當本發明中的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置在處于熱源中時，從N型半導體板3中擴散到P型半導體板2和P型半導體板4中的電子數、即從N型半導體板3中擴散出去的電子數多于從N型半導體板1擴散到P型半導體板2中的電子數、即從N型半導體板1中擴散出去的電子數，從P型半導體板2中擴散到N型半導體板1和N型半導體板3中的空穴數、即從P型半導體板2中擴散出去的空穴數多于從P型半導體板4擴散到N型半導體板3中的空穴數、即從P型半導體板4中擴散出去的空穴數。

3)當本發明中的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置在處于熱源中時，N型半導體板3中的電子數少于N型半導體板1中的電子數，N型半導體板3中的空穴數多于N型半導體板1中的空穴數，P型半導體板2中的電子數多于P型半導體板4中的電子數，P型半導體板2中的空穴數少于P型半導體板4中的空穴數。

4)當本發明中的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置在處于熱源中時，從N型半導體板1的右表面擴散到P型半導體板2的左表面處的電子數多于從N型半導體板3的左表面擴散到P型半導體板2的右表面處的電子數，從P型半導體板2的左表面擴散到N型半導體板1的右表面處的空穴數多于從P型半導體板2的右表面擴散到N型半導體板3的左表面處的空穴數，從N型半導體板3的右表面擴散到P型半導體板4的左表面處的電子數多于從N型半導體板3的左表面擴散到P型半導體板2的右表面處的電子數，從P型半導體板4的左表面擴散到N型半導體板3的右表面處的空穴數多于從P型半導體板2的右表面擴散到N型半導體板3的左表面處的空穴數。

5)當本發明中的PN結四極管式熱電轉換和制冷制熱裝置在處于熱源中時，N型半導體板3中的電勢高于N型半導體板1中的電勢，P型半導體板4中的電勢高于P型半導體板2中的電勢，在N型半導體板3與N型半導體板1之間存在著電勢差，在P型半導體板4與P型半導體板2之間存在著電勢差，如圖2所示。