看了前面兩種散熱方法，大家有沒有發現什麼不足之處？對了，那就是上面這兩種散熱方法並不能把CPU表面溫度降至室溫以下(水冷法可以通過在水中加冰塊實現，但是太麻煩了)，對於我們這些超頻的愛好者來說，更低的溫度就代表著CPU可以在更高的頻率上穩定工作，所以本文的主角——半導體致冷法，隆重登場了。
先來看一下半導體致冷法比起前兩種方法的好處。1、最大的好處：可以把溫度降至室溫以下。2、精確溫控：使用閉環溫控電路，精度可達+-0.1°C。3、高可靠性：致冷組件為固體器件，無運動部件，因此失效率低。壽命大於二十萬小時。4、工作時無聲：與機械制冷系統不一樣，工作時不產生噪音。
再來看一下半導體致冷法的原理以及結構：
半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，於1960左右纔出現，然而其理論基礎Peltier effect可追溯到19世紀。如圖是由X及Y兩種不同的金屬導線所組成的封閉線路。
通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度昇高，這就是著名的Peltier effect。這現象最早是在1821年，由一位德國科學家Thomas Seeback首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，並沒有領悟到背後真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現象的物理學家Jean Peltier，纔發現背後真正的原因，這個現象直到近代隨著半導體的發展纔有了實際的應用，也就是[致冷器]的發明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。
下面我們來看一下半導體致冷器的結構。
由許多N型和P型半導體之顆粒互相排列而成，而N P之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好，外觀如右圖所示，看起來像三明治(下圖為實物圖)。
什麼是N型和P型半導體呢？感興趣的朋友可以繼續看，不感興趣的朋友您可以跳過這段直接看下一頁『如何選購和安裝半導體致冷器』。
N型半導體，任何物質都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能)。離原子核最遠軌道上的電子，經常可以脫離原子核吸引，而在原子之間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力介於導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數量的某種雜質滲入半導體之後，不但能大大加大導電能力，而且可以根據摻入雜質的種類和數量制造出不同性質、不同用途的半導體。將一種雜質摻入半導體後，會放出自由電子，這種半導體稱為N型半導體。
P型半導體，是靠『空穴』來導電。在外電場作用下『空穴』流動方向和電子流動方向相反，即『空穴』由正板流向負極，這是P型半導體原理。
載流子現象：N型半導體中的自由電子，P型半導體中的『空穴』，他們都是參與導電，統稱為『載流子』，它是半導體所特有，是由於摻入雜質的結果。
半導體制冷材料：不僅需要N型和P型半導體特性，還要根據摻入的雜質改變半導體的溫差電動勢率，導電率和導熱率使這種特殊半導體能滿足制冷的材料。目前國內常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直區熔法提取晶體材料。
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