芯片强化冷却是面向国家重大战略需求的关键科学技术问题，热电制冷是冷却芯片的有效方式之一。然而从宏观到微观过渡时热电制冷温差骤降，使其在芯片冷却应用中困难重重，虽有研究指出此现象可能是由热扩散势垒区的电阻和热阻引起的，但相关机理尚不清楚。申请人拟从热电制冷界面热-电输运过程着手，基于热传输形式(热扩散和热波)、界面接触效应和芯片产热传热特性，构建基于分子动力学-界面元-有限元的热物理模型，运用多尺度分析方法，研究热扩散势垒区的热-电输运特性；采用变频方波电源驱动热电模块，分析界面接触热阻、电阻和尺寸对热电制冷性能的影响，尤其是界面接触效应和热传输形式变化的耦合区间；阐述热电制冷的界面热-电输运特性及尺度效应，揭示微尺度热电制冷温差骤降的机理。该研究为解决芯片冷却问题提供理论支撑，填补热电制冷界面热-电输运过程的相关研究空白，对提升我国军事、航空航天领域等设备的可靠性和寿命有重要实际意义。
