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。半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，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后，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后，會放出自由電子，這種半導體稱為N型半導體。
半導體制冷片是由半導體所組成的一種冷卻裝置，于1960年左右才出現，然而其理論基礎Peltiereffect可追溯到19世紀。這現象最早是在1821年，由一位德國科學家ThomasSeeback首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，并沒有領悟到背后真正的科學原理。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JeanPeltier，才發現背后真正的原因，這個現象直到近隨著半導體的發展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發明(注意，這時叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。由許多N型和P型半導體之顆粒互相排列而成，而NP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，{zh1}由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好，
VapoChill和Mach系列壓縮機通過相變制冷可以使蒸發器溫度達到-50℃，而國外發燒友自制的三級壓縮機系統甚至達到了-196℃，也就是相當于液氮的蒸發溫度。但是由于壓縮機系統高昂的價格，只能被極少數發燒友接受，液氮和干冰也許是骨灰極發燒友才會用到的極限利器，且蒸發/升華速度非常快，只能帶來短時間的極限效能，沒有實用價值，所以半導體制冷成為zui佳選擇。
