• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.49-54
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• 2010

n형 $Bi_2(Te,Se)_3$ 분말을 용해/분쇄법으로 제조하여 가압소결 후, 가압소결체의 열전특성을 $Bi_2(Te,Se)_3$ 잉곳과 비교하였으며, $Bi_2(Te,Se)_3$ 열전분말의 기계적 밀링처리가 가압소결체의 열전특성에 미치는 영향을 분석하였다. $Bi_2(Te,Se)_3$ 잉곳은 $24.2{\times}10^{-4}W/m-K^2$의 power factor를 나타내었으며, 이를 가압소결함으로써 power factor가 $27.3{\sim}32.3{\times}10^{-4}W/m-K^2$로 향상되었다. 기계적 밀링처리한 분말로 제조한 $Bi_2(Te,Se)_3$ 가압소결체는 $100^{\circ}C$에서 1.02의 무차원 성능지수를 나타내었으며, $130^{\circ}C$에서 외인성-내인성 천이거동을 나타내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권1호
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• pp.40-45
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• 2016

Recently, $Bi_2Te_3$-based alloys are the best thermoelectric materials near to room temperature, so it has been researched to achieve increased figure of merit(ZT). Ternary compounds such as Bi-Te-Se and Bi-Sb-Te have higher thermoelectric property than binary compound Bi-Te and Sb-Te, respectively. Compared to DC plating method, pulsed electrodeposition is able to control parameters including average current density, and on/off pulse time etc. Thereby the morphology and properties of the films can be improved. In this study, we electrodeposited n-type ternary Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film by modified pulse technique at room temperature. To further enhance thermoelectric properties of $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film, we optimized Cu doping concentration in $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film and correlated it to electrical and thermoelectric properties. Thus, the crystal, electrical, and thermoelectric properties of electrodeposited $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film were characterized the XRD, SEM, EDS, Seebeck measurement, and Hall effect measurement, respectively. As a result, the thermoelectric properties of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin films were observed that the Seebeck coefficient is $-101.2{\mu}V/K$ and the power factor is $1412.6{\mu}W/mK^2$ at 10 mg of Cu weight. The power factor of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film is 1.4 times higher than undoped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film.

• 한국재료학회지
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• 제9권4호
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• pp.349-354
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• 1999

Dopant를 첨가하지 않은 시료와 donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 $Bi_2Te_3-10%$ 단결정을 Bridgman법으로 성장시키고 Hall 계수, 전하이동도, 전기비저향, Seebeck 계수, 열전도도 빛 성능지수를 77~600K의 온도범위에서 측정하였다. Dopant를 첨가하지 않은 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ 단결정에서 포화정공농도는 $5.85\times10_{18}cm^{-3}$ 이고 degenerate 온도는 127K 이었￡며, 전하 이동에 대한 산란인자는 -0.23 이고 전자이동도와 정꽁이동도의 비 ($\mu_e/\mu_h)$는 1.45 이었다. 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Te_3$ 단결정의 OK 에서의 밴드갭 에너지는 0.200 eV 로서 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$계 단결정에서눈 $Bi_2Se_3$의 놓도가 증가할수록 밴 드갭 에너지가 증가하였다. Donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 90% $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 조성의 n형 단결정에서 성능지수의 최대값은 $CdI_2$를 0.05 wt% 첨가한 경우에 약 230K에서 $3.2\times10^{-3}/K$를 나타내었다.

• Journal of Magnetics
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• 제9권4호
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• pp.125-127
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• 2004

We have grown Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ single crystals using the temperature gradient solidification method. We report on the structural and magnetic propertis of Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ compound semi-conductors. The lattice constants of several percent Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ were slightly smaller than those of the un-doped samples due to the smaller Mn atomic radius ($1.40 {\AA}$) than those of Bi ($1.60 {\AA}$) and Sb ($1.45 {\AA}$). Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ showed spin glass and paramagnetic properties, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권4호
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• pp.135-139
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• 2015

단결정 ingot 성장기술 중 하나인 traveling heater method(THM) 기술을 이용하여 n형 열전소재인 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물을 성장하였다. 고용체 화합물내 $CdCl_2$와 $SbI_3$을 첨가하여 dopant의 영향을 확인하였고 각각의 dopant의 최적의 첨가량[$CdCl_2$ 0.1 wt%(Z: $2.73{\times}10^{-3}/K$), $SbI_3$ 0.05 wt%(Z: $2.29{\times}10^{-3}/K$)]을 확인하였다. THM 기술을 통해 성장된 ingot의 각 부위별 열전특성을 확인해 본 결과 주요 인자들의 표준편차가 낮은 매우 균질화된 특성을 보였다. 또한 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물의 비등방성 지수와 dopant와의 관계를 확인하기 위하여 $90(Bi_2Te_3)10(Bi_2Se_3)$ 조성의 고용체화합물에 donor dopant로서 $CdCl_2$(0.05~0.1 wt%)을 첨가하여 dopant의 증가에 따른 비등방성 지수의 변화를 확인해본 결과 dopant가 증가함에 따라 비등방성 지수가 변하는 것을 확인하였고 이러한 비등방성 지수의 변화가 실제 열전성능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권5호
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• pp.408-412
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• 1998

Bi$_{2}$(Te$_{1-x}$Se$_{ x}$)$_{3}$(0.05$\leq$x$\leq$0.25)합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 가압소결 후, $Bi_{2}$Se$_{3}$함량에 따른 열전특성의 변화거동을 분석하였다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$(Te$_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$ 가압소결체는 단결정과는 달리 donor dopant의 첨가없이도 n형 전도를 나타내었다. $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})_3$ 합금분말을 (50%H$_{2}$+50% Ar)분위기 중에서 환원처리하여 가압소결시, 분말 효면의 산화층 제거와 과잉 Te 공격자의 소멸에 기인한 전자 농도의 감소로 p형으로 천이되었다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$($Te_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$가압소결체는 x=0.15조성에서 $1.92{\times}10^{-3}$ K의 최대 성능지수를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.59-59
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• 2011

We will report atomically sharp epitaxial growth of $Bi_2Se_3$ three-dimensional topological insulator films on Si(111) substrate with molecular beam epitaxy (MBE). It was achieved by employing two step growth temperatures to prevent any formation of second phase, like as $SiSe_2$ clusters, between $Bi_2Se_3$ and Si substrate at the early stage of growth. The growth rate was determined completely by Bi flux and the Bi:Se flux ratio was kept ~1:15. The second-phase-free atomically sharp interface was verified by RHEED, TEM and XRD. Based on the RHEED analysis, the lattice constant of $Bi_2Se_3$ relaxed to its bulk value during the first quintuple layer implying the absence of strain from the substrate. Single-crystalline XRD peaks of $Bi_2Se_3$ were observed in films as thin as 4 QL. TEM shows full epitaxial structure of $Bi_2Se_3$ film down to the first quintuple layer without any second phases. This growth method was used to grow high quality epitaxial $Bi_2Se_3$ films from 3 QL to 3600 QL. The magneto-transport properties of these thin films show a robust 2D surface state which is thickness independent.

• 한국분말재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.50-56
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• 1998

A new process using rapid solidification (melt spinning method) followed by pressing and sintering was investigated to produce the n-type thermoelectric ribbons of 90% $Bi_2Te_3$+10% $Bi_2Se_3$ doped with $CdCl_2$. Quenched ribbons are very brittle and consisted of homogeneous $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ pseudo-binary solid solutions. Property variations of the materials was investigated as a function of variables, such as dopant $CdCl_2$ quantity and sintering temperature. When the process parameters were optimized, the maximum figure of merit was $2.146{\times}10^{-3}K^{-1}$.

• 한국재료학회지
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• 제7권1호
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• pp.40-49
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• 1997

기계적 합금화 공정과 가압소결법으로 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 열전재료를 제조하여, 가압소결온도 및 dopant첨가에 따른 미세구조와 열전특성의변화를 연구하였다. 평균 3.6mm 크기의 Bi, Te, Se granule을 볼과 원료금속의 무게비 5:1에서 3 시간 기계적 합금화 하므로써 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 합금분말의 형성이 완료되었다. $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 가압소결체의 성능지수는 $450^{\circ}C$ 이상의 온도에서 가압소결시 급격히 증가하였으며, $550^{\circ}C$에서 가압소결한 시편에서 $1.9{\times}10^{-3}/K$의 값을 얻었다. $550^{\circ}C$에서 가압소결한 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$의 성능지수는 acceptor dopant 인 Bi를 0.015wt %첨가함에 따라 $2.1{\times}10^{-3}/K$로 향상되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 춘계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.44-45
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• 1994