• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.185-185
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• 2016

아크릴계 수지(resin)에 인조 흑연과 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 1:1 비율로 혼합한 충전제(filler)와 용제(solvent) 및 기타 첨가제(additives)를 혼합하여 방열도료를 제조하여 수직방향 열전도도를 상온에서 평가하였다. 충전제의 함량을 1, 2, 5 중량 %로 변화시키며 원료들을 준비하여 교반기로 혼합한 뒤 3단 롤 밀(three roll mill)로 분산공정을 진행하여 3 종류의 도료를 제조하였다. 제조한 도료를 가로 11 mm, 세로 11 mm, 두께 0.4 mm의 Al 5052 알루미늄 기판에 스프레이 코팅 방식으로 도포한 후 $150^{\circ}C$에서 30분 동안 열경화 건조 과정을 거쳐 샘플을 제작하였다. 측정 시료의 형상은 대략적으로 Fig. 1과 같다. 열전도도는 식 $k={\alpha}{\cdot}C_p{\cdot}{\rho}$를 사용해서 계산된다. 여기서 k는 열전도도($W/m{\cdot}K$), ${\alpha}$는 열확산계수($mm^2/s$), $C_p$는 비열($J/kg{\cdot}K$), ${\rho}$는 밀도($g/cm^3$)를 나타낸다. 열확산계수는 독일 NETZSCH 사의 Laser Flash Analysis 장비(모델명 LFA 457)를 사용하여 측정하였는데, 기판 뒤쪽에서 레이저를 조사하고 도료층 전면에서 적외선 온도센서를 통해 시간에 따른 온도 상승곡선을 구한 후, 두 물체의 계면에서의 접촉 열저항(contact thermal resistance)을 감안하여 장비에 내장되어 있는 소프트웨어로 열확산계수가 계산된다. 비열은 같은 회사의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 200 F3 장비를 사용해 측정했으며, 밀도는 부피와 질량을 측정한 값을 이용하여 계산하였다. 도료를 도포하지 않은 bare Al plate에 대해서는 쉽게 열확산계수, 비열, 밀도를 측정하여 열전도도를 구할 수 있다. 도료가 코팅된 샘플에 대해서는 도료층을 일부 떼어내 비열을 측정하고, 밀도를 구한 후, 도료층의 열전도도가 2-layer 법으로 장비 내장 소프트웨어로 계산된다, 이때 Al 기판의 열확산계수, 비열, 밀도는 미리 측정한 bare Al plate의 값을 적용하였다. 실험 결과를 Table 1에 정리하였다. 흑연과 탄소나노튜브를 혼합한 충전제를 함유한 아크릴 복합체 박막에서 측정된 열전도도는 보통 고분자 재료의 열전도도 값의 상한 영역에 육박하는 값이며, 충전제 함량이 증가할수록 열전도도가 증가하는 경향을 보이고 있다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.2
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• pp.180-185
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• 2006

Microwatt power level at relatively high voltage(order of volt) was produced by $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_{3}/Bi_{2}Te_{2.4}Se_{0.6}$ thin film thermoelectric generators, and maximum output power varied with temperature difference in the square-law relation. Output voltage and current were possible to control by changing the way of electrical connection as well as the number of stacking plate-modules. Variation of open circuit voltage and short circuit current with temperature difference showed a linear relationship. There were, however, some differences in variations; open circuit voltage were dependent on the number of plate-module when connected in series, but it was not for parallel connection. On the other hand, short circuit current showed the opposite behavior to the case of open circuit current.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.2
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• pp.141-147
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• 2010

In this study, high-k oxide films like $Al_2O_3$, $TiO_2$, $HfO_2$ were deposited on Si, $SiO_2$/Si, GaAs wafers, and then the thermal conductivity was measured by using thermo-reflectance method which utilizes the reflectance variation of the film surface produced by the periodic temperature variation. The result shows that high-k oxide films with 50 nm thickness have high thermal conductivity of 0.80~1.29 W/(mK). Therefore, effectively dissipate the heat generated in the electric circuit such as CMOS memory device, and the heat transfer changes according to the micro grain size.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05a
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• pp.1455-1458
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• 2007

In this research, a polycrystalline silicon (poly-Si) film layer for micro thermoelectric generator (TEG) was fabricated. The fabrication process of the thermoelectric poly-Si film layer is explained. The P-type and N-type poly-Si films were fabricated on a tetra ethoxy silane (TEOS) layer with a supporting Si wafer. Seebeck coefficient and electrical conductivity were measured, including the transport properties such as the hall coefficient, hall mobility and carrier concentration. The design parameters for a rapid thermal process (RTP) were decided based on the experimental results. The measured power factors of the P-type and N-type were $21.2\;{\mu}Wm^{-1}K^{-2}$ and $26.7\;{\mu}Wm^{-1}K^{-2}$, respectively.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05a
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• pp.1459-1462
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• 2007

In general a thermoelectric cooler (TEC) consists of a series of P type and N type thermoelectric materials sandwiched between two wafers. When a DC current passes through these materials, three different effects take place; Peltier effect, Joule heating effect and heat transfer by conduction due to temperature difference between hot and cold plates. In this study we have developed a micro TEC using $Bi_2Te_3$ (N type) and $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ (P type) thin films. In order to improve that performance of a micro TEC, we made 10 um height TE legs using special PR only for lift-off. We measured COP (coefficient of performance) and temperature difference between hot and cold connectors with current.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.1
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• pp.69-76
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• 1997

P-type ($Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$) and n-type ($Bi_2Te_{2.4} Se_{0.6}$) thermoelectric thin film were deposited on glass and Teflon substrates by the flash evaporation technique. The changes in thermoelectric properties, such as Seebeck coefficient, electrical conductivity, carrier concentration, carrier mobility, thermal conductivity, and figure of merit, were investigated as a function of film thickness and annealing condition. Figures of merit of the thin films annealed at 473 K for 1 hour were improved to be $1.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ for p-type and $0.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ for n-type, and they were almost independent of film thickness. Temperature sensors were fabricated from the thin films having the above mentioned properties. And thermo-emf, sensitivity, and time constant of the sensors were measured to evaluate their characteristics for temperature sensors. Thin film sensors deposited on Teflon substrates showed better performance than those on glass substrates, and their sensitivity and time constant were 2.91 V/W and 28.2 sec respectively for the sensor of leg width 1 mm$\times$length 16 mm.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.59-60
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• 2007

열전재료는 냉각과 발전 분야에서 매우 매력적인 친환경 에너지 소재이다. 열전 재료의 효율을 나타내는 성능 지수는 ZT로 나타내는데, 기존의 bulk 재 열전소재의 경우 그 값이 1 내외이다. 그러나 기존의 타 기술과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해서는 ZT 값이 3이 되어야 한다. 이론적인 계산에 의하면 나노 박막이나 나노와이어 형태로 열전재료를 제어를 함으로써 ZT 값의 현저한 향상이 예상되어 ZT값이 3이상의 값도 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 전기도금법은 나노와이어 형태의 열전재료를 경제적으로 대량 생산할 수 있는 가장 유력한 방법이다. 본 발표에서는 전기도금법을 이용하여 n-형 BiTe 계와 p-형 BiSbTe계 열전반도체 나노와이어를 제조하고 그 특성을 측정한 연구결과를 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.10a
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• pp.481-482
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• 2012

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1995.02a
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• pp.67-67
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• 1995

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1994.05a
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• pp.46-47
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• 1994