一种半导体制冷器的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种半导体制冷器。

背景技术：

1、总有机碳(total organic carbon，toc)分析仪是一种用于测量水或溶液中总有机碳的仪器，通过高温燃烧或者紫外催化氧化等方法，将样品中的碳元素转换为二氧化碳，并通过红外或者电导率方法测量转换为碳浓度。toc分析仪已经广泛运用于水质检测、制药工业、半导体等领域。图1是相关技术中总有机碳分析仪的工作原理示意图。如图1所示，此类型toc分析仪基于紫外催化氧化和电导率测量，可以分为进液模块1、氧化模块2和测量模块3。进液模块1将样品溶液与酸剂和氧化剂混合，通过加酸剂(6mol/l磷酸)5和加氧化剂(15％比重的过硫酸铵)6与样品溶液混合，当无机碳浓度较高时，可以通过无机碳去除器4去除。混合溶液分流为总有机碳(total organic，tc)和无机碳(inorganic carbon，ic)7两个部分，氧化模块2通过紫外线灯进行总有机碳紫外氧化8，ic部分和tc部分分别进入各自电导池中使二氧化碳水解，进行膜过滤二氧化碳9，之后进行废水排出10。测量模块3通过电导率传感器进行电导率测量11，测量tc和ic电导池中的电导率，并将电导率转换为浓度，最终将tc和ic部分的浓度相减得到最终的有机碳浓度，之后通过离子交换树脂除二氧化碳回路自循环12。

2、温度对toc分析仪的影响在于对电导率的影响，温度升高除了会影响二氧化碳的电离度和溶解度外，还会影响电导率池中溶液的粘度以及溶液中离子的迁移率，从而对电导率的测量结果造成影响。目前常用的电导率测量方法是将25℃的电导率视为标准电导率，对于实际的样品采用温度补偿措施将测量的电导率转化为25℃的电导率，再将电导率转换为实际浓度。然而由于目前温度补偿公式采用的是经验公式或实验公式，均需要实验测量进行参数的标定，缺乏从机理出发的理论公式，因此会带来一定的误差，尤其当样品实际温度和标准温度相差较大的情况下，对于低浓度测量方面影响较大。且toc分析仪中的温度控制主要针对流体，而流体储存或流通于管道中，现有技术中对于toc分析仪中流体的温度控制设备不能与流体所在的管道相匹配，导致温度控制精度低，进而降低toc分析仪的测量精度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种半导体制冷器，以解决toc分析仪中流体的温度控制设备不能与流体所在的管道相匹配，导致温度控制精度低的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种半导体制冷器，该半导体制冷器包括：

3、基板；基板上设置有凹槽和通孔，凹槽环绕通孔；

4、凹槽包括多个第一凹陷部、多个第二凹陷部、多个第一连接部和多个第二连接部；第一凹陷部和第二凹陷部在环绕通孔的周向上间隔设置；第一连接部连接第一凹陷部和第二凹陷部远离通孔的一端，第二连接部连接第一凹陷部和第二凹陷部靠近通孔的一端；

5、多个第一导电类型半导体和多个第二导电类型半导体；第一导电类型半导体一一对应位于第一凹陷部，第二导电类型半导体一一对应位于第二凹陷部；

6、多个第一金属电极和多个第二金属电极，第一金属电极一一对应位于第一连接部，用于连接第一导电类型半导体和第二导电类型半导体远离通孔的一端；第二金属电极一一对应位于第二连接部，用于连接第一导电类型半导体和第二导电类型半导体靠近通孔的一端；

7、第一对外连接电极和第二对外连接电极，第一对外连接电极位于多个第一凹陷部中的一个，用于连接第一导电类型半导体；第二对外连接电极位于多个第二凹陷部中的一个，用于连接第二导电类型半导体。

8、可选的，基板的形状包括圆柱形；和/或，基板包括柔性树脂基板。

9、可选的，第一凹陷部和第二凹陷部的形状包括矩形；

10、和/或，第一连接部的形状包括弧形。

11、可选的，第一金属电极和第二金属电极包括液态金属电极。

12、可选的，第一导电类型半导体和第二导电类型半导体的基材包括碲化铋基材。

13、可选的，该半导体制冷器还包括：填充层；填充层设置于第一凹陷部和第一导电类型半导体之间；且填充层设置于第二凹陷部和第二导电类型半导体之间。

14、可选的，该半导体制冷器还包括：温度控制模块；温度控制模块与第一对外连接电极和第二对外连接电极连接；

15、温度控制模块用于调节输入半导体制冷器的占空比，以实现温度控制。

16、可选的，温度控制模块包括神经网络单元；

17、神经网络单元用于将半导体制冷器的实际温度与目标温度的差值转换为比例参数、积分参数和微分参数。

18、可选的，温度控制模块还包括控制单元；控制单元与神经网络单元连接；

19、控制单元用于将比例参数、积分参数和微分参数转换为占空比。

20、可选的，温度控制模块还包括占空比控制单元；占空比控制单元与控制单元连接；

21、占空比控制单元用于通过脉冲宽度调制技术控制输入半导体制冷器的占空比。

22、本发明实施例的技术方案，通过在基板上设置环绕通孔的凹槽，且将凹槽分为多个第一凹陷部、多个第二凹陷部、多个第一连接部和多个第二连接部，第一凹陷部和第二凹陷部在环绕通孔的周向上间隔设置，将第一导电类型半导体置于第一凹陷部，将第二导电类型半导体置于第二凹陷部，将第一金属电极置于第一连接部，连接第一导电类型半导体和第二导电类型半导体远离通孔的一端；将第二金属电极置于第二连接部，连接第一导电类型半导体和第二导电类型半导体靠近通孔的一端，其中一个第一导电类型半导体和第二导电类型半导体中的一端可以通过第一对外连接电极和第二对外连接电极与外部电源的正负极连接，形成的半导体制冷器可以设置于toc分析仪中，对流体的温度进行调节，且形成的半导体制冷器与流体所在的管道相匹配，提高温度控制精度。

23、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种半导体制冷器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体制冷器，其特征在于，所述基板的形状包括圆柱形；和/或，所述基板包括柔性树脂基板。

3.根据权利要求2所述的半导体制冷器，其特征在于，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部的形状包括矩形；

4.根据权利要求1所述的半导体制冷器，其特征在于，所述第一金属电极和所述第二金属电极包括液态金属电极。

5.根据权利要求1所述的半导体制冷器，其特征在于，所述第一导电类型半导体和所述第二导电类型半导体的基材包括碲化铋基材。

6.根据权利要求5所述的半导体制冷器，其特征在于，还包括：填充层；所述填充层设置于所述第一凹陷部和所述第一导电类型半导体之间；且所述填充层设置于所述第二凹陷部和所述第二导电类型半导体之间。

7.根据权利要求1所述的半导体制冷器，其特征在于，还包括：温度控制模块；所述温度控制模块与所述第一对外连接电极和所述第二对外连接电极连接；

8.根据权利要求7所述的半导体制冷器，其特征在于，所述温度控制模块包括神经网络单元；

9.根据权利要求8所述的半导体制冷器，其特征在于，所述温度控制模块还包括控制单元；所述控制单元与所述神经网络单元连接；

10.根据权利要求9所述的半导体制冷器，其特征在于，所述温度控制模块还包括占空比控制单元；所述占空比控制单元与所述控制单元连接；

技术总结
本发明实施例公开一种半导体制冷器。包括基板；基板上设置有凹槽和通孔，凹槽环绕通孔；凹槽包括多个第一凹陷部、第二凹陷部、第一连接部和第二连接部；第一导电类型半导体一一对应位于第一凹陷部，第二导电类型半导体一一对应位于第二凹陷部；第一金属电极一一对应位于第一连接部；第二金属电极一一对应位于第二连接部；第一对外连接电极位于多个第一凹陷部中的一个，连接第一导电类型半导体；第二对外连接电极位于多个第二凹陷部中的一个，连接第二导电类型半导体。通过在基板上设置环绕通孔的凹槽，且将凹槽分为不同的凹陷部和连接部，将不同类型的半导体间隔设置且连接，形成的半导体制冷器与流体所在的管道相匹配，提高温度控制精度。

技术研发人员：方泽华,林场,苏芮,徐婵娜,杨军
受保护的技术使用者：广东省大湾区集成电路与系统应用研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/20