半导体制冷片的工作原理及特点

Release time：2024-08-13
author：AMEYA360
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　　半导体制冷片，又称为Peltier制冷片，是一种基于Peltier效应的制冷装置。它利用半导体材料在电流通过时产生热量吸收或释放的特性，实现对物体的制冷或加热。

半导体制冷片的工作原理及特点

　　1.工作原理

　　1. Peltier效应

　　Peltier效应是指通过将两种不同导电性的半导体材料连接在一起形成热电偶，当直流电流通过热电偶时，会使其中一个半导体表面吸热，另一个表面则放热，从而实现热量的转移。

　　2. 热电偶结构

　　半导体制冷片由多个热电偶组合而成，每个热电偶包含一个N型半导体和一个P型半导体，通过交替连接N型和P型半导体，形成热电偶结构。

　　3. 制冷工作模式

　　当直流电流通过热电偶时，N型和P型半导体之间的Peltier效应将导致一个表面吸热，另一个表面放热。这样，制冷片的一侧会变冷，另一侧则变热，实现对物体进行制冷。

　　4. 加热工作模式

　　调换电流方向可以改变热电偶的热传递方向，使原本的冷面变为热面，热面变为冷面，从而实现对物体的加热。

　　5. 温度差与能效

　　半导体制冷片的制冷效果取决于Peltier效应产生的温度差，同时也受到热阻等因素的影响。其能效受到电流、环境温度等因素的影响，需要恰当的控制以提高性能。

　　2.特点

　　1. 静音无振动：半导体制冷片无需机械压缩机，工作时无震动和噪音，适合在要求低噪音环境下使用。

　　2. 小巧轻便：相比传统制冷设备，半导体制冷片体积小、重量轻，易于安装和携带，适合空间有限的场所使用。

　　3. 快速响应：半导体制冷片响应速度快，可快速实现制冷或加热，适用于需要快速调节温度的场合。

　　4. 高效节能：半导体制冷片具有较高的能效比，可以根据实际需要调节电流大小，节约能源，并且对环境友好。

　　5. 长寿命稳定性：由于没有易损件和机械运动部件，半导体制冷片具有较长的使用寿命和稳定的工作性能，减少维护成本。

　　3.应用领域

　　1. 冷藏保鲜：在小型冷藏盒、药品箱、便携式冷藏袋等产品中广泛应用，可为食品、药品等提供持续低温保鲜。

　　2. 光电子器件：在光电子器件中，如激光二极管、CCD摄像头等，半导体制冷片可用于控制器件的温度，提高其性能和稳定性。

　　3. 激光器冷却：激光器工作时会产生大量热量，半导体制冷片可用于激光器冷却系统，保持激光器的稳定输出和性能。

　　4. 电子元件测试：在电子元件测试过程中，需要对元件进行温度控制以模拟实际工作环境，半导体制冷片可用于温度控制装置。

　　5. 热敏器件校准：许多热敏器件的性能受温度影响较大，半导体制冷片可用于对热敏器件进行温度校准和调试，确保其准确性和稳定性。

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　　9月2日，半导体研究机构TechInsights发布了一份最新的研究报告，披露了2024年全球半导体企业投资排名前20位的厂商名单。　　报告显示，深陷“财务危机”的英特尔依旧以165.46亿美元的研发投入占据着第一的位置，紧随其后的前十厂商分别是英伟达、三星电子、博通、高通、AMD、台积电、联发科、美光和SK海力士。而要上Top20榜单，研发投入的门槛则是9.69亿美元。　　整体来看，排名前20位的半导体公司的研发支出总额达986.8亿美元，同比增长了17%，约占全球半导体行业研发支出总额的96%。排名前20位的半导体公司平均研发支出占销售额的比重为15.8%。　　从研发支出同比变化来看，有15家公司同比增加了研发支出，剩下的5家公司的研发支出则同比下滑。　　报告指出，英特尔2024年在研发上的投入最多，达到165.46亿美元，主要用于其代工业务，包括18A(1.8纳米)工艺，较前一年增长3.1%。　　英伟达位居第二，研发投入达125亿美元，同比增长47%。　　三星电子则将研发投入从上一年的55亿美元大幅提升至95亿美元，排名从第七跃升至第三。然而，三星电子的年增长率最高(71.3%)。TechInsights评估道：“三星电子在尖端工艺节点领域与台积电、英特尔和Rapidus等领先公司展开竞争，同时在DRAM和NAND闪存市场也与其他厂商展开激烈竞争，而这两个市场在过去三年中一直面临困境。”　　在研发投入占销售额比例方面，英特尔以33.6%高居榜首，其次是博通(30.3%)、高通(25.9%)和AMD(25.0%)，美国半导体公司占据前列。二十大公司的平均研发支出占销售额比例为15.8%，而三星电子和SK海力士分别为11.7%和6.99%，低于整体平均水平。值得一提的是，尽管SK海力士的研发投入较前一年增加了32%以上，但由于其销售额几乎翻倍，研发占比反而下降。　　TechInsights预测，英伟达有望在明年成为研发投入最多的公司。　　需要指出的是，台积电是研发投入超过10亿美元的公司中唯一一家纯晶圆代工厂。台积电于2010年首次进入研发投入前十名(排名第10)。2010年的研发支出为9.43亿美元，到2024年增长574%，达到63.57亿美元，这是台积电13年来首次达到这一水平。　　在2024年研发支出排名前十的公司中，有6家总部位于美国，2家位于中国台湾，2家位于韩国。前十家公司中有5家是无晶圆厂半导体公司，分别是高通、英伟达、AMD、博通和联发科。4家是IDM公司(英特尔、三星电子、美光和恩智浦)。　　在研发支出排名前11至20的公司中，有5家总部位于美国，3家位于欧洲，2家位于日本。其中，IDM公司占9家，无晶圆厂半导体公司仅1家。
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2025年上半年163家半导体上市公司收入、利润排名！
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2025年上半年163家半导体上市公司收入、利润排名！

　　截至2025年8月31日，A股163家半导体(同花顺行业口径)上市公司已全部披露2025年半年报。　　1、2025年上半年，163家半导体上市公司中131家收入实现增长;整体营业收入3,206.25亿元，较同期增长15.61%。　　2、2025年上半年，163家半导体上市公司87家利润实现增长;整体净利润244.27亿元，较同期增长33.38%。　　3、2025年上半年，163家半导体上市公司79家ROE大于2%(半年数据)。　　4、截至2025年8月31日，163家半导体上市公司中148家实现上涨;总市值5.88万亿元，总体涨幅43.77%。　　5、上海、广东和江苏半导体上市公司数量最多，分别37家、34家和33家。
2025-09-02 14:02 reading：513
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