中國科學院半導體研究所
半導體致冷組（原七組）
彭少近 執(zhí)筆
本報告記述了中國科學院半導體研究所半導體致冷課題組成立六十年來，從研發(fā)到推廣應用的艱辛歷程。半導體研究所1960年建所之初，就成立了半導體致冷課題組（原七組），當時一共只有七八個科技人員，至1965年，研發(fā)人員增至二十多人，經(jīng)過潛心研究，以Bi2Te3(碲化鉍)為基礎的半導體致冷材料致冷優(yōu)值系數(shù)，達到當時國際上的最高水平，即組成熱電偶最大溫差ΔTmax = 80K，并做出我國第一臺半導體冰箱。與此同時，將研發(fā)成果無償?shù)赝茝V到十多個工廠及應用領域。到2010年前后，順應國際國內(nèi)各行各業(yè)的發(fā)展及需求，推廣到全國幾十個廠家（或公司），年產(chǎn)約計六千萬塊不同型號半導體致冷組件芯片，年產(chǎn)值約幾十億元人民幣，其中大部分出口國外，使我國成為全球最大的半導體致冷芯片生產(chǎn)國。
溫差電學，是半導體學科中的一個分支。溫差電致冷與機械致冷相比，具有無致冷劑、無轉動部件、無污染等優(yōu)點。溫差發(fā)電可以利用廢熱與核能源等發(fā)電，在空間科學和技術領域有重要的應用前景，所以溫差電學的研究一直受到科技界的重視。尤其是20世紀50年代，蘇聯(lián)是全世界溫差電領域研究的先驅。1958年我國開始了溫差電學的研究。當時，這一工作是在中科院物理所半導體研究室進行的，組長是1955年從美國歸來的專家湯定元院士。開始研究ZnSb和PbTe為基的材料，與哈爾濱龍江機電廠合作研制500W溫差發(fā)電機，一年以后因轉換效率太低，轉入溫差電制冷材料與器件的研究。圖1：半導體制冷原理
如圖所示兩對N、P型制冷元件，經(jīng)由導流片（銅片）串聯(lián)連接，組成一個制冷電堆。當電流從N型制冷元件流向P型制冷元件時，由于電子輸運過程能量差產(chǎn)生的帕耳帖效應，在NP界面處有大量電子-空穴對產(chǎn)生，吸收熱量，形成冷面；當電流從P型制冷元件流向N型制冷元件時，在PN界面處有大量電子-空穴對復合，放出熱量，形成熱面。當熱面與散熱器接觸，通過與環(huán)境交換熱量達到平衡時，冷面將降低到一定溫度，此時冷熱面形成一定溫差。1960年代初期，半導體致冷組是我國最早研發(fā)半導體致冷技術的單位，后來發(fā)展到二十來人。組長是殷士端和陳廷杰，下分材料組（組長孔光臨）、器件組（組長陳廷杰）和測試組（組長殷士端）。1960年，在蘇聯(lián)專家指導下，陳廷杰和張韻琴等人建立了熱導率測試儀和致冷電偶最大溫差ΔTmax測試儀，對以后材料和器件的研究起了很大作用。1963年，在陳廷杰主持下，致冷組與北京醫(yī)療器件廠合作，采用粉末冶金技術研制成功我國第一臺50L半導體冰箱，獲得國家級三等獎。1964年我組研發(fā)的另一臺用取向晶體半導體制冷材料制備的電冰箱，獲得國家第一屆工業(yè)新技術、新工藝一等獎。1963-1965年，在孔光臨主持下，采用區(qū)熔生長技術，研制了以Bi2Te3基系三元固溶體溫差電材料Bi2Te3-Bi2Se3（N型）和Bi2Te3-Sb2Te3（P型）。通過調(diào)制組分、熔區(qū)寬度、拉速、優(yōu)化摻雜等，提高了致冷材料的優(yōu)質(zhì)，使組成的溫差電對的最大溫差ΔTmax 達到 80K，為國際最高水平。同時，秦復光、羅贊繼以及劉忠佳、馮鴻丙、范緹文等人，用定向冷卻法（Bridgman法）生長了同類固溶體材料，研究了其雜質(zhì)微分凝對致冷性能的影響，這個項目得到了國家級三等獎，以羅贊繼、殷士端、阮圣央、唐代維署名的文章經(jīng)王守武院士、林蘭英院士審稿，發(fā)表在1966年第9期《物理學報》和《科學通報》上。1965年后，致冷組為了將科研成果轉化為生產(chǎn)力，學習“背簍精神”主動無償?shù)貙夭铍娭吕洳牧虾推骷茝V應用到部隊、工廠以及醫(yī)療等部門，對我國半導體致冷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重大的推動作用。如顯微切片冷凍臺、白內(nèi)障摘除器、皮膚病治療儀、露點儀、小型致冷控溫器、紅外探測致冷器、半導體致冷帽、半導體冷阱等都已推廣到全國十多個單位應用。同時，為了把新技術推廣到社會中去，對器件工藝技術作了精益求精的研究，將N型和P型元件的端面接觸電阻降低到占致冷元件的體電阻的百分之五以內(nèi)。特別是，秦復光（文革期間器件小組組長）提出了帶玻璃管的致冷元件的浸焊方法，對后來推廣到工廠的大直徑取向晶體的大晶圓片的浸焊技術打下了良好基礎。1965年前后，為了適應不同應用要求，對多級致冷器件還作了比較多的研發(fā)。1966年，廖顯伯等注意到在致冷晶錠材料垂直區(qū)熔過程中，封裝材料的“95”料玻璃管壁處于半熔融狀態(tài)，可通過勻速向下拉制獲得小直徑的取向晶體，滿足了某些應用場合小電流、高電壓器件的要求（當時國內(nèi)還沒有內(nèi)圓切片機能切割小尺寸材料）。此外，為了向工廠推廣半導體致冷技術，降低致冷晶體的生長成本及器件制作成本，殷士端、孔光臨等對切片機切下來的致冷晶體頭尾部分進行回收再利用的研發(fā)工作，對N型及P型致冷晶棒頭尾廢料進行分類，再進行調(diào)控摻雜，達到重新應用要求。1978年，該組的綜合研究成果，即半導體溫差電致冷材料與器件，榮獲全國科學技術大會重大成果獎（見圖2）。
圖2：重大科技成果獎狀
1965年雙方洽談了合作事宜，下半年開始廠里派了一名技術員和三名工人來半導體所實習。我們毫無保留地把半導體制冷整套技術——從燒玻璃管、配料、熔混、區(qū)熔拉晶、測試到致冷元件的焊接，致冷器件的制備、器件性能測試，手把手教會他（她）們。這是我所半導體致冷技術推廣的第一個廠家。文革期間，我們與該廠合作，使其逐漸走上了正軌，該廠因此改名為天津致冷器廠。2.為石油勘探部門派學生來半導體所實習提供實習基地。他們設計題目是如何使井下探測石油儀器免受井下高溫對儀器性能的影響，兩個學生學習了致冷元件焊接以及致冷器件的制備，最后完成了井下探測儀器降溫系統(tǒng)的設計。3.為研發(fā)紅外探測器單位派出的人員到半導體所學習半導體致冷技術提供技術指導，使他們可以學習致冷元件的焊接技術與工藝以及制作致冷器工藝流程，并為該單位提供了制備紅外探測器的致冷技術的學習基地。（三）半導體致冷技術的某些應用（文化大革命期間到1970年）1. 為某些電子元器件研制半導體致冷控溫、恒溫裝置（1）為通訊部門研制多路通訊機調(diào)恒溫器。在環(huán)境從負5℃到正45℃之間變化時，恒溫室內(nèi)穩(wěn)定于25±0.1℃，致冷器工作電流3安培，耗電5W，轉化效率為36%。致冷器熱端采用自然對流散熱方式散熱（相應的散熱流面積 約3000cm2）。（2）為成都研制石英晶體振蕩器的某單位研制半導體致冷恒溫器。利用致冷器反向電流加熱功能（即能致冷又能加熱）在環(huán)境溫度+15℃——-15℃之間，所研發(fā)的石英晶體振蕩器半導體致冷恒溫器的工作室內(nèi)溫度穩(wěn)定于10℃±0.5℃，耗電30 W，恒溫工作室容積為直徑Ф50mm，高138mm。（3）半導體工業(yè)中，硅外延生長、砷化鎵外延生長以及半導體擴散工藝都需利用冷阱控制SiCl4、BCl3、PoCl3等液態(tài)源溫度，一種用半導體致冷制備的冷阱半小時可冷卻到-18℃。（4）和某廠研制半導體致冷露點儀，先后研制成功兩種類型的露點儀，一種是直接用肉眼觀察光學鏡面的露點出現(xiàn)時用銅—康銅熱電耦測出露點溫度。另一種是在圓柱型結露鏡面的圓柱外圍繞一高頻線圈（可加熱的）。當半導體致冷鏡面結露時，通過硅光電池接收光訊號變?nèi)鯐r，立即啟動高頻線圈加熱使結霜鏡面消去露水，這樣通過結霜（致冷）、消霜（加熱線圈加熱）確定露點，69式露點儀就是這個原理，可測到-90℃的露點。2. 半導體致冷在醫(yī)療系統(tǒng)中的應用我們在這方面投入的研發(fā)時間比較長，投入的人力也比較多，收獲也較多，這方面羅贊繼、陳廷杰、彭少近、劉昌靈等人做了許多工作，研發(fā)了用于病理切片用的快速檢測跟蹤顯微切片的多種半導體致冷切片臺、半導體致冷白內(nèi)障摘除器以及多種多級半導體致冷冷凍治療儀。我們發(fā)揚“背簍”精神到各大醫(yī)院宣傳推廣，特別與協(xié)和醫(yī)院、鐵路醫(yī)院、友誼醫(yī)院等醫(yī)院協(xié)作成績更為突出。院方積極開發(fā)這三方面的研究，門診接待病人時開始使用冷凍治療儀。在此期間，半導體所醫(yī)務室也安置了一臺溫度達到了-78℃的多級致冷治療儀。個別醫(yī)院還按毛主席提出的醫(yī)療下農(nóng)村的“6.26”指示，到內(nèi)蒙牧區(qū)開展半導體致冷白內(nèi)障治療工作。半導體致冷冷凍病理切片技術當年被林巧稚院士贊譽為“百年來病理切片技術的革命”，同期該技術獲得衛(wèi)生部授予的“學習毛主席著作先進單位”的獎狀。至今全國醫(yī)院的病理科普遍開展的冰凍切片快速檢驗程序，已成為常規(guī)病理檢查方法，與石蠟切片報告互為補充。半導體致冷研發(fā)技術發(fā)展到上世紀六十年中后期，我們的最主要的推廣應用成果是在醫(yī)療衛(wèi)生部門方面的應用，這是最具社會影響力和最大社會化效益的一項成果。（四）總結研發(fā)半導體致冷材料和器件的制備工藝技術，編纂推廣應用資料結集成書經(jīng)過前些年半導體致冷技術推廣及應用，由羅贊繼、彭少近執(zhí)筆，把前十年研發(fā)成果進行總結，匯成一本實用性、操作性很強的書籍《半導體致冷——器件制造及其某些應用》，1970年共印刷3000冊。
二、半導體致冷技術繼續(xù)推廣發(fā)展階段（1970-1985年前后）
從1970起至改革開放初期，我們主要做了如下幾個方面的工作，使我國半導體致冷技術推廣應用得以更好地發(fā)展。（一）給各個省市圖書館郵寄《半導體致冷——器件制造及其某些應用》一書。同時，也給許多知名大學郵寄此書，使各行各業(yè)的技術員、工程師、工人以及在讀大學生，到圖書館看書、查資料時可以接觸到半導體致冷技術。1. 1971年，羅贊繼調(diào)到青海無線電一廠，推廣七組半導體致冷技術成果，白內(nèi)障摘除器、病理切片冷凍器、皮膚病冷凍治療機、冰帽等均通過產(chǎn)品鑒定投入量產(chǎn)，供應全囯許多醫(yī)院使用。該廠還研發(fā)了半導體冰毯創(chuàng)新產(chǎn)品，在高海拔3000米以上的青海高原海西州醫(yī)院，成功實施了7例心臟直視手術；1975年該廠與上海新華醫(yī)院合作研制成功全身半導體降溫升溫機，開展兒童低溫麻醉手術，通過上海市新產(chǎn)品鑒定，上海市和青海省分別頒給重大科技成果二等獎。青海省無線電一廠的BL系列半導體致冷醫(yī)療器械獲1978年全國科學大會獎。2. 推廣到北京廠橋空調(diào)設備廠（與清華熱能系合作）3. 由《半導體致冷——器件制造及其某些應用》這本書建立起來的半導體致冷器廠。1975年之前，三天兩頭都有許多單位（包括外省市）派人到我所了解半導體致冷技術并購買此書。由于此書材料及器件制備工藝很詳細，還有許多應用例子。有些單位的人員回去后就建起廠來了。如湖南津市無線電工廠、沈陽晶體管廠、774廠、哈爾濱晶體管廠等，廠里工人都說“是天書，有問題一翻書就知道”。4. 1976年9月9日毛主席逝世，國人萬分悲痛。為了9月底國家黨政軍領導人、外國使節(jié)政要、國家各級機關負責人、勞模等人前來瞻仰主席遺容，需要為水晶棺內(nèi)提供低溫環(huán)境。我們組織成四人小組受科技處委派到某廠當技術顧問，參加致冷材料制備，元器件的焊接（同時還有廠橋空調(diào)設備廠的技術人員一起），通過兩個多星期的努力工作，加班加點食宿在某廠，保證了這項光榮而艱巨任務的順利完成。5. 改革開放后，我們繼續(xù)和天津制冷器廠合作，組里不定期地派人去制冷器廠指導材料器件工藝，逐步提高產(chǎn)量及質(zhì)量。特別是用區(qū)熔方法拉制致冷晶棒材料工藝——致冷材料優(yōu)值系數(shù)，保持原半導體研發(fā)時的水平，同時晶棒尺寸（包括直徑、長度）保持最佳水平，又能量產(chǎn)最大。（此后大發(fā)展時期許多廠都依此工藝來發(fā)展起來。）隨著改革開放，國內(nèi)外交流，半導體致冷器件工藝也進入陶瓷板型結構工藝。通過天冷廠提供幾個廠家陶瓷基板，我們通過測量導熱性能，提出既能成本低、導熱性能堪憂的九六瓷做制冷器的陶瓷基板。從此天冷廠逐漸進入與國際接軌的陶瓷板型的機械強度好，致冷性能優(yōu)良的行列，產(chǎn)品銷往世界各地。6. 為了更好推廣半導體致冷技術及其應用，陳廷杰、彭少近、程文超編寫了《半導體致冷原理》、《半導體溫差電致冷國際動態(tài)》、《半導體致冷的某些應用》三篇講稿，以天津制冷器廠為依托，以天津致冷器廠的業(yè)務廠長為首組織到全國五大城市（北京、南京、上海、杭州、廣州）組織講座。從1985年下半年至年底完成講座，這對推廣半導體致冷知識，應用前景都起到積極效果。7. 為了更好便利用戶使用半導體致冷片（致冷器）。在1985年前后在四機部標準化所組織領導下，我們與電子部天津1418所共同參與編寫半導體致冷技術名詞、術語和致冷器型號等，為與國際接軌參考國外公司技術用語及型號，經(jīng)過幾次會議討論，最后編制完名詞術語，部頒標準。這樣，我國就有了陶瓷板型半導體致冷組件的各種型號，為用戶提供設計方便。生產(chǎn)制冷器廠家可以依標準規(guī)范的型號生產(chǎn)多種型號半導體致冷芯片。8. 通過六十年代將致冷技術推廣到天津致冷器件廠，至今已有多年的技術合作，以及改革開放后新的廠領導得力的領導，使天津致冷器廠在全國幾家致冷器廠中是實力最棒的專業(yè)廠以及標桿廠。1984年召開第一次半導體致冷會議，就是在天津致冷器廠的組織下在天津召開，影響很大，反響很大，許多參加會議單位科技人員會議期間都到廠里參觀。會后，原來只搞溫差發(fā)電的能源所也抽出部分人搞致冷開發(fā)。通過這些年多方面的努力，使半導體致冷技術進一步大發(fā)展打下很好的基礎。
三、半導體致冷技術全面推廣發(fā)展階段（1988年——今天）（一）從1978年改革開放伊始至1988年也走過十幾個年頭，各行各業(yè)與世界各國相對應的行業(yè)逐漸接軌，也打下了一定基礎，為進一步大發(fā)展做好前期準備。1988年我們原致冷組（老七組）也抽出部分科技人員（6個人）全身心投入改革開放大潮中，成立了半導體致冷開發(fā)小組，并立刻投入進一步促進半導體致冷技術的發(fā)展的工作中。新的致冷組長是陳廷杰和彭少近，組員有張韻琴、唐代維、鄭秉茹、李瑞云等。1. 繼續(xù)全方位與天冷廠密切合作，在林蘭英所長和王啟明所長以及科技處開發(fā)處的領導、組織和見證下成立津科公司。成立津科公司主要任務是，由我們協(xié)助天津致冷器廠提高致冷晶體材料的性能及產(chǎn)量，改進致冷組件生產(chǎn)工藝水平及產(chǎn)量。我們不定期派人去天冷廠指導材料、組件工藝中出現(xiàn)的問題，利用半導體所的致冷晶棒性能檢測設備，使廠里的晶棒材料在最佳直徑條件下，晶棒裝料量從原來不足1公斤大大提高到1.5公斤。提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了原材料并降低了成本。組件工藝中原來晶片浸焊工藝中不易掌握好的浸焊工藝，我們提出電鍍鎳工藝，解決了浸焊工藝的不足，并提出半自動裝晶粒模具，提高了焊接組件的效率。通過雙方幾年的共同努力，到1993年天津致冷廠成為國內(nèi)實力最強的半導體致冷大廠，產(chǎn)品銷往歐美、澳大利亞、東南亞諸多國家，當年被評為國家優(yōu)秀二級企業(yè)，廠領導到人大會堂接受江主席的接見，并見報《天津日報》頭條。我們所也榮獲天津市科技協(xié)作一等獎，同時榮獲中科院科技進步獎（見圖3）。（后來許多新廠或公司的成立及發(fā)展都依托于我們和天冷廠合作的技術成果。）（1）1988年夏，在所主管開發(fā)的副所長及科技處領導和組織下與日本富士高株式會社合作，在秦皇島建立了半導體制冷廠，名為富連京電子有限公司。通過幾任廠長、經(jīng)理的努力，現(xiàn)如今每年生產(chǎn)約各種型號200萬片半導體致冷芯片，主要銷往日本。（2）和河北宇翔電子有限公司合作，我們不定期到該公司指導，包括晶體材料生長過程中出現(xiàn)的問題，以及組件焊接中出現(xiàn)的問題。后期，我們在二次產(chǎn)品開發(fā)中所需的致冷組件由該公司提供。（3）無償?shù)匕寻雽w致冷技術推廣到福州半導體所。我們6人次在1989年至1990年期間，用一個多月時間把材料工藝、測試方法和致冷組件焊接技術無償轉讓給福州半導體研究所。（4）把與國際接軌的陶瓷板型半導體致冷技術推廣到湖南津市無線電三廠。1989年夏至年底，我們3人次到該廠傳授陶瓷板型半導體致冷芯片技術并進行材料、器件相關基本理論知識講座。通過多年的努力，該廠以湖南津市為基地，深圳為窗口，逐漸成為國內(nèi)石油檢測儀最強的專業(yè)廠。（5）1989年、1992年、1996年先后在珠海開發(fā)區(qū)、江蘇太倉開發(fā)區(qū)、廣東汕頭昇平區(qū)開發(fā)區(qū)推廣了全套（含儀器、設備制造、工藝）半導體致冷技術，建立了生產(chǎn)線，產(chǎn)品都達到出口西歐的標準。3. 研發(fā)多個方面應用的半導體致冷二次產(chǎn)品。（1）生物物理所和我們共同研制“液閃儀”（一種為研究古生物年代的儀器），我們負責半導體致冷部分，代替國外所采用半導體致冷核心部件——一種大致冷量負溫達到-20℃的部件。半導體致冷器采用強迫通風散熱方式。（2）為本所微波研究室研制“毫米波（耿氏）器振蕩器半導體恒溫儀”（微縮板）。十幾年后，通訊技術大發(fā)展才有大量通訊基站大量用上半導體致冷芯片做恒溫微波源。（3）為空間探測單位研制多級致冷器。按要求在零下四十度時，致冷器冷端面幾瓦級的微波源仍能正常工作，這是一項代替國外進口的產(chǎn)品工作。（4）為光電工藝中心研制激光管芯工藝線上用的恒溫儀（共二臺）。這恒溫儀重點是：激光管芯經(jīng)過恒溫室檢測時，保證管芯處于干燥氣氛下。為保恒溫干燥氣氛，通干氮氣流量必須有較大氣流量。這對半導體致冷量及控溫要求相對較高。（5）與某專業(yè)學科科學院合作，研發(fā)微光功率的檢測系統(tǒng)。(研制費用較高項目)用半導體微型組件作為微光功率的檢測探頭。我們設計了當時天冷廠所能制作最小尺寸的微型致冷元件，由所里制作微型組件。（包括設計瓷片大小、導流條大小、模具……）最后從眾多微型元件中（0.4*0.4*2mm3）挑選合格的元件制作完成微型組件。（6）半導體致冷冰點儀——利用波紋管伸縮性作觸點開關的原理完成。在本所光電二極管生產(chǎn)線上試用。（7）為我們所幾個研究室和清華大學某研究單位制作小型恒溫槽，用于光刻、顯影等方面。（8）1997年前后研制成功“半導體致冷組件性能快速檢測儀”（見圖4）。該儀器是基于哈爾曼原理，只需通小電流（百mA級），用12秒左右（可設定）的時間測出致冷組件的最大溫差△Tmax、電流電壓等多個參數(shù)。推廣多個廠家，都很受歡迎。
圖4：半導體致冷組件性能計算機機檢測儀（適應各種組件）4. 新材料研發(fā)工作也投入一定的人力物力，主要著力于國際上在四元系致冷材料上作進一步探索。與原來我們推廣的三元系材料性能上沒有什么差異，也可作推廣廠參考選用。半導體致冷技術不僅在高科技方面應用，如紅外激光通訊、計算機CPU、星載和機載高速（CCD）攝像機，微波通訊也用上半導體致冷組件芯片；在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、石化、生化、醫(yī)療等各種冷阱、恒溫控溫低溫槽、低溫箱等都使用半導體致冷芯片。但更多是與民生方面相關的技術產(chǎn)品，才更有更廣闊的發(fā)展空間和應用前景。下面就改革開放以來特別是近二十多年來發(fā)展比較好、潛力比較大的一些大公司大廠如：廣東富信科技股份有限公司、香河華北致冷設備有限公司、香河東方電子有限公司、秦皇島富連京電子有限公司、河北宇翔電子有限公司（對外叫中天電子）、河南鴻昌電子有限公司、泉州依科達半導體致冷科技有限公司、湖南津市石油化工儀器有限公司、深圳市湘津石儀器有限公司、浙江常山康京電子有限公司、杭州大和熱電有限公司（日資）、東莞市卓勤電子有限公司、蘇州冰雪電子有限公司、昆晶冷片（深圳）電子有限公司、上海聚邦電子科技有限公司、鵬南電子科技(廈門)有限公司、北京惠茂制冷設備有限公司等，其中有的公司規(guī)模達到年產(chǎn)百萬塊以上各種不同型號的制冷芯片，有的年產(chǎn)千萬塊以上，這些公司總規(guī)模達到年產(chǎn)約計六千萬塊不同型號半導體致冷組件芯片，年產(chǎn)值約幾十億人民幣。綜上所述，我國已成為全球最大半導體致冷芯片產(chǎn)業(yè)國。（1）這些年半導體致冷技術隨著通訊系統(tǒng)的發(fā)展，也和通訊行業(yè)結合得更緊密，特別華為、中興等行業(yè)巨頭。通訊從2G到4G走了二十年，到2018年4G微波通訊基站全世界總計幾百萬臺，我國占很大部分。今年我國進入5G時代，年底要完成五萬臺通訊基站。每個基站都需要半導體致冷芯片（從個位到十位數(shù)不等的芯片，視微波元件功率而定），這些年已有許多企業(yè)的半導體致冷芯片用到華為和中興的通訊基站上，如華冷、富信、東方電子、秦皇島富連京、東莞卓勤電子等。其中，華冷還為某國提供了為數(shù)不少的基站核心部件。（2）最大量半導體致冷芯片還是用于民生相關領域（如汽車、賓館、醫(yī)療、除濕、美容、藥品保障），因此升值不高。（3）芯片出口占比較大，但因廠家比較多，競爭激烈，價值也很低，如常用的最常規(guī)的TEC1-127系列，十幾年前幾十到上百元一塊，現(xiàn)在價格降低一個數(shù)量級，出口就更低，因此利潤不高，所以還應該用自己的芯片開發(fā)更多的二次產(chǎn)品，經(jīng)濟效益才能更高。（4）隨著我國半導體制冷產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，與此同時也推動了我國制冷行業(yè)科研機構的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在全國已有幾十個科研機構，并與產(chǎn)業(yè)部門緊密結合。從2014年以后，我國每年召開一次熱電及其應用的會議，每屆參會人員達到400多人，參會人數(shù)與其他相關的半導體行業(yè)會議相比排在前列。2000年以后，國際熱電會議在中國召開了3次（2001年在北京、2008年在上海、2016年在武漢），說明我國半導體制冷熱電材料及應用行業(yè)欣欣向榮，蓬勃發(fā)展。（5）我國半導體制冷熱電材料及應用在某些方面與國際相比還存在差距，如材料精細加工、芯片加工中的精細焊接材料及工藝。另外在某些特殊應用方面，要求材料具備更好的性能及組件（特別微小型芯片）的高可靠性和長壽命方面，還是有差距的！
半導體致冷組（原七組）從上世紀60年代初開始研發(fā)和推廣半導體致冷技術以來，一直與天津致冷器廠等單位合作，致力于把這一技術成果推廣到更廣闊的應用空間。特別是改革開放以后，以國內(nèi)外各行各業(yè)的發(fā)展需求和市場為導向，將我國打造成為全球最大致冷芯片生產(chǎn)國，并帶動相關各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如原材料、電子元器件、化工、塑料等行業(yè)。以上成果是半導體致冷組（原七組）全體同仁向半導體所建所六十周年、中華人民共和國建國七十周年獻出的微薄之禮。
附件1：各種半導體致冷應用整機
附件2：各種型號半導體致冷組件（多級、大電流、小電流、微型）
附件3：部分產(chǎn)品（限于篇幅，僅列了個別公司和廠家的產(chǎn)品）
《半導體學報》簡介：
《半導體學報》是中國科學院主管、中國電子學會和中國科學院半導體研究所主辦的學術刊物，1980年創(chuàng)刊，首任主編是王守武院士，黃昆先生撰寫了創(chuàng)刊號首篇論文，2009年改為全英文刊Journal of Semiconductors（簡稱JOS），同年開始與IOPP英國物理學會出版社合作向全球發(fā)行。現(xiàn)任主編是中科院副院長、國科大校長李樹深院士。2019年，JOS入選“中國科技期刊卓越行動計劃”。2020年，JOS被EI收錄。
“中國半導體十大研究進展”推薦與評選工作簡介：
《半導體學報》在創(chuàng)刊四十年之際，啟動實施 “中國半導體年度十大研究進展”的推薦和評選工作，記錄我國半導體科學與技術研究領域的標志性成果。以我國科研院所、高校和企業(yè)等機構為第一署名單位，本年度公開發(fā)表的半導體領域研究成果均可參與評選。請推薦人或自薦人將研究成果的PDF文件發(fā)送至《半導體學報》電子郵箱：jos@semi.ac.cn，并附簡要推薦理由。被推薦人須提供500字左右工作簡介，闡述研究成果的學術價值和應用前景。年度十大研究進展將由評審專家委員會從候選推薦成果中投票產(chǎn)生，并于下一年度春節(jié)前公布。
JOSarXiv預發(fā)布平臺簡介：
半導體科技發(fā)展迅猛，科技論文產(chǎn)出數(shù)量逐年增加。JOSarXiv致力于為國內(nèi)外半導體領域科研人員提供中英文科技論文免費發(fā)布和獲取的平臺，保障優(yōu)秀科研成果首發(fā)權的認定，促進更大范圍的學術交流。JOSarXiv由《半導體學報》主編李樹深院士倡導建立，編輯部負責運行和管理，是國內(nèi)外第一個專屬半導體科技領域的論文預發(fā)布平臺，提供預印本論文存繳、檢索、發(fā)布和交流共享服務。
JOSarXiv于2020年1月1日正式上線（http://arxiv.jos.ac.cn/），通過《半導體學報》官網(wǎng)（http://www.jos.ac.cn/）亦可訪問。敬請關注和投稿！
半導體學報公眾號
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原文始發(fā)于微信公眾號（半導體學報）：我國半導體致冷芯片從零發(fā)展到世界最大產(chǎn)業(yè)國的歷史回顧
