Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Module termoelectrice micro

theory and application of the micro thermoelectric cooler
by

szerena krisztina

on 19 May 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Module termoelectrice micro

Obiective Micro module termoelectrice Problema încalzirii a dispozitivelor electrice Încălzirea dispozitivelor electrice creșterea densitații tranzistorilor încorporați în module și creșterea vitezei de calcul a condus și la creșterea temperaturii în chipurile electronice Metode de răcire Gradientul de temeratură din interiorul dispozitivelor se pot observa variații mari între temperatura de transport T~1000 K și a temperaturii rețelei T~100 K în timpul proceselor Optimizarea dispozitivului Eficiența dispozitivului optimizat Efecte termolectrice în dispozitive eletrice teoria racirii prin efecte teromeletrice module termolectrice micro metoda racirii din interior/ recoltarea pierderilor enegrgetice în mod integrat chipurile CMOS pot să aibă spoturi calde în dimensiuni micrometrice, cu fluxuri de căldură mai mari decât 300 W/cm2 încălzirea în module de înaltă putere și în cele optoelectronice poate depăși numărul de 1000 W/cm2 Este posibil generarea răcirii direcționate sau recoltarea pierderilor de căldură? Poate fii recoltată energia
electronilor ”calzi” în tranzistori
sau laseri cu o thecnică
asemănătoare celuleor solare? spoturile calde de dimenisiuni de pe scală micrometrică pot fii răcite cu eficiență? 7. Răcirea în dispozitive TE Răcirea internă curentul care străbate prin dispozitiv cauzează răcirea/încălzirea prin efectul teromelectric la fiecare joncțiune din interiorul dispozitivului dioda reprezintă una dintre cele mai fundamentale părți ale dispozitivelor electronice și optoelectronice în dispozitive străbătute de curent electric va avean loc răcirea/încălzirea prin efectul teromelectric, la fiecare strat de joncțiune din interioriorul semiconductorului efectele termolectrice care apar în interiorul joncțiunilor dispozitivelor active se folosesc pentru: răcire direcționată a unei părți critice, prin mobilizarea sursei da căldură la capătul dispozitivelor, de unde poate fi condus recoltearea pierderii de egenrgie, prin gradineți largi de-a lungul rețelei și curenți de căldură pentru regenerarea curentului electric materiale termolelectrice Efectul Peltier și În principiu se ia în considerare schimbul de căldură datorită efectrului Peltier la heterointerfețe ale semiconductorilor experimentele anterioare au demonstrat că poate fi realizat o răcire termoelectrică significantă, Shakouri și alții realizând o răcire a structurii InP/In/GaAsP la temperatura camerei coeficientul Peltier este o cantitate termoelectrică care descrie energia medie a purtătorilor de sarcină, într-o distribuție la echilibru, care participă la conducție și este o fucție crescătoare a adâncimii nivelului Fermi în banda interzisă, datorită asimetriei densității de stări a electronilor care contribuie la conducție, relativ nivelului Fermi când purtătorii de sarcină, trec de la un material la altul, unde energia de transport mediu este diferită, ele pot schimba energie termică cu rețeaua astfel răcind sau încîlzind joncțiunea între cele două materiale. Încălzirea prin efectul Peltier are loc când purtătorii de sarcină sunt injectați în regiunea activă, iar răcirea se petrece când un curent de scăpare străbate regiunea activă. Răcirea poate fii optimizată prin modificarea benzii în felul în care cutrentul care curge în sau din interiorul regiunii active, să elimine căldura din rețea. Generarea curentului electric prin efectul termolelctric diferența de temperatură va produce o mișcare direcționată a electronilor și a golurilor, contribuind la un circuit deschis la atașarea unei surse la generatorul termoelectric în circuit va curge un curent electric eficiența crește cu creșterea fluxului de căldură când fluxul de căldură Q/A crește, T = T cald - T rece crește, adică și eficiența va crește pt. 1D în sisteme cu surse de căldură de mărime nano/micrometrică, eficiența poate fi îmbunătățită prin generatori termoelectrici direcționate, care închid în mod individual sursa de căldură, reducând asfel partea reprezentativă și crescând fluxul de căldură Răcirea prin efectul termolelectric este o tecnică potrivită pentru răcirea locală a micro-sensorilor și a dispozotivelor electronice, deoarece nu necesită piese mobile și poate fi integrat su ușurință cu metrodele tecnologiei din microelectronică. În timp ce investigeare materialelor termoelctrice, compatibile cu electronica materialialelor solide încă reprezintă o provocare mare, compusi telur au în prezent cea mai mare perfonmanță de răcire în jurul valorii de temperatura camerei. Filmele subțire (700 nm) conținând compusi de telur au fost
depuse prin vaporizare, totodată s-a propus și un cooler termoelectric micro, în care filmele subțiri cu proprietăți termoelectrice sunt cultivate pe o suprafață foarte subțire, SiC cu o conductivitate termică scăzută pentru a minimiza scurgerea de căldură. Filme groase (10-50 micrometri) a aliajelor de telur au fost depuse utilizând galvanizare pentru fabricarea coolerilor termoelectrice, în cazul în care fluxul de curent și căldură era perpendicular pe planul filmului, ele au a crescut performanța acestui design prin optimizarea geometrică, folosind materiale adecvate. International Journal of Heat and Mass Transfer 47 (2004) 2417–2435 Luciana W. da Silva, Massoud Kaviany ”Micro-thermoelectric cooler: interfacial eects on thermal and electrical transport” În cele din urmă putem spune că Fiecare joncțiune într-un dispozitiv este răcit/încălzit folosind efectul termoelectric. Natura bipolară a dispozitivelor active pote conduce la înbunățirea efectelor termolectrice. Optimizarea efectelor teromelectrice din interior, a condus la răcirea direacționată a diferitelor părți critice. Gradienții lagi de temperatură în aceste
dispozitive pot fi folosite pentru coverție termoelectrică a căldurii în curent electric. cercetările recente au contribuit la puteri de răcire într-un domeniu larg, a modulelor mictro-electronice Mai în detaliu... Ce se petrece la scară atomică? existența rezisteței termice de graniță asociată transportului de căldură a electronilor și fononilor la interfeța metal-semiconductor rezistență fononică de limită rezistență electronică de limită efectul tunel Modificarea benzilor energetice după contact Studiul fenomenului termoelectric la scară atomică-înțelegerea mai în detaliu fenomenelor ce se petrec în joncțiuni. Motivatție electronii și fononii trebuie să depășască o barieră
Full transcript