Аэрокосмические фотоприемные устройства видимого и инфракрасного диапазонов. Формозов Б.Н. - 115 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

115
14. ФПУ НА ОСНОВЕ ПЗС С ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ОХЛАЖДЕНИЕМ
Термоэлектрические охладители (ТЭО) и термоэлектрические бата-
реи (многокаскадные ТЭО), или ТЭБ основаны на эффекте Пельтье.
Каскадирование обеспечивает:
– более глубокое охлаждение;
– повышение энергетической эффективности преобразования элект-
ричества в холод.
Холодильный коэффициент
o
,
QWε=
(14.1)
где Q
o
– холодопроизводительность; W – потребляемая мощность.
Термоэлектрическая цепь
Электрон
–
o
l
на рис.14.1, а движется
слева направо; для перехода из металла в
полупроводник ему необходимо преодолеть
потенциальный барьер (рис. 14.1, б):
()
o
П= – 2 ,
F
EkTl
+
(14.2)
где E
F
– энергия Ферми; 2 кТ – средняя
тепловая энергия в полупроводнике элект-
ронов, участвующих в переносе теплоты.
Переход возможен только для
–
o
l
с энер-
гией, большей берьера. Электроны из внешней цепи не могут скомпен-
сировать убыли энергии, так как средняя энергия
–
o
l
в полупроводнике
много больше, чем в металле. Нарушается тепловое равновесие элект-
ронов и решеткой: металл в контакте А охлаждается. Соответственно,
контакт Б нагревается.
Основные соотношения:
1) холодильный коэффициент
o
QW
=
∑
– отношение холодопроиз-
водительности к затрачиваемой мощности;
l
0
АБ
n-тип
E
F
2кТ
П
Валентная
зона
Рис. 14.1
а)
б)

Страницы