朱仁江 潘英俊† 蒋茂华 范嗣强 张鹏

(1.重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400044;2.重庆师范大学 物理与电子工程学院，重庆401331;3.重庆市高校光电材料与工程重点实验室，重庆401331)

现代科技发展促使半导体光电子器件功率密度不断提高［1］，晶片的耗散热流密度急剧增加，如半导体薄片激光器的热流密度可达万瓦每平方厘米的水平［2］.由于半导体材料和应变量子阱对温度的敏感性，热堆积不仅影响器件的诸多性能［3］，其内部应力产生的蠕变还会加速器件老化和失效［4］，因而对半导体功率器件的热管理结构进行优化设计，掌握散热系统温度场分布对器件封装具有非常重要的意义.

热电制冷(TEC)具有寿命长，无振动、易于集成封装和温控精度高等优点，基于热电制冷(半导体制冷器)的热电耦合特性，其制冷性能受输入电流、冷热端面温度、温差及内部热电偶参数等因素影响.目前国内外［5-7］对热电制冷的研究主要是假定热流呈一维均匀分布，建立热传导的等效电路模型，进而以电路理论研究含TEC 的散热系统特性.文献［8］中进一步提出将TEC 分割成若干子域近似解决TEC 端面温度非均匀性问题. 对于横向尺寸远小于散热器的光电功率器件，采用温度场数值计算更能直观准确地反映系统传热特性.然而目前TEC 热传导模型［9-10］的准确性不仅依赖于属于商业秘密的热电偶物理和几何参数，而且冷热端面的内热源大小受电流、温度和温差影响［11］，对……