【技术】探究电子半导体制冷片的材料和制造工艺

时间： 2023-07-05 来源：富信科技官网

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随着人们对能源消耗和环保意识的增强，传统的制冷技术逐渐被新型制冷技术所代替，其中，电子半导体制冷技术因其高效，低能耗，环保等优点，备受研究者的关注。本文中富信科技将与大家一起探究电子半导体制冷片的材料和制造工艺。

图 1

电子半导体制冷片的制造需要特殊的材料和工艺，目前，常用的半导体材料有硅，锗，硒化铟等，其中，硅和锗耐热性好，易于加工和制造，是制造电子半导体制冷片的理想选择。

对于材料的选择，关键的还是要根据材料的属性选择合适的材料，硬度，密度，熔点，导电率，热导率，热膨胀系数等都是必须考虑的因素，同时，在材料的选择上，还需要注意两点，一是材料是否有良好的热电性能，二是材料是否容易进行掺杂改质。

电子半导体制冷片的制造工艺主要包括晶圆制备，刻蚀和界面互连三个方面，其中，晶圆制备的方法有单晶生长法，薄膜制备法，离子注入法，掺杂法等多种方式，单晶生长法是在高温下进行的，需要对晶圆进行摸具定向，控制晶体的形态，方向和尺寸以确保晶体质量，薄膜制备法是将薄膜材料通过磁控溅射，电镀，喷雾沉积等方式制成，这种方法的优点是多种材料都适用，并且对生产设备要求不高，离子注入法是指将原晶圆或薄膜物质释放出的离子注入到另一块材料上，从而改变其性能，掺杂法则是在制片过程中添加杂质元素，从而调节其电学性能。

刻蚀是指用化学反应刻蚀的方法将不需要的部分削除，以形成电子半导体制冷片的基体，常用的刻蚀方法有物理刻蚀和化学刻蚀，物理刻蚀是利用高速粒子对标的撞击力使其发生物理或化学变化，从而对晶圆进行加工，化学刻蚀则是利用化学物质对材料进行腐蚀。

界面互连是指将电子半导体制冷片与其他电路或器件互连，常见的方法有焊接和粘接，焊接是将钎剂与晶片加热至钎剂熔化并固化时做成的金属接头，粘接是将晶圆或器件与基板压贴在一起，使它们的材料处于良好的接触状态，从而传递电荷或热量。

总的来说，电子半导体制冷片的材料和制造工艺的选择对于制冷片的性能和效率有着重要的影响，科学严谨的制造工艺的实施，是制冷系统性能提升的重要保障。

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