• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 추계총회,초청강연,특별강연,연구발표회
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• pp.58.2-58
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• 2000

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2001년도 추계 학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.120-120
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• 2001

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.212-212
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• 2009

Thermoelectric devices were used to wide range of application. At present, increasing the efficiency of these devices, in particular, through the preparation of materials showing a high thermoelectric figure of merit, Z, $Bi_2Te_3$ and $Sb_2Te_3$ thin films on Si substrates are deposited by flash evaporation method for thermopile sensor applications. In order to enhance the thermoelectric properties of the thin film, annealing in high vacuum is carried out in the temperature range from 200 to $350^{\circ}C$. The microstructure of the film is investigated by XRD and SEM. The resistivity and Seebeck coefficient of the films are measured by Van der Pauw method and hot probe method respectively. At elevating annealing temperature, the crystallinity and thermoelectrical properties of films are improved by increasing the size of grains. At excessive high annealing temperatures, it is shown that Seebeck coefficient of films is decreased because of Te evaporation. By optimizing the annealing conditions, it is possible to obtain a high performance thin film with a thermoelectric properties.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.28-28
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.33-38
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• 2011

p형 $(Bi_{0.2}Sb_{0.8})_2Te_3$ 분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 가압소결 후 가압소결온도에 따른 열전특성을 분석하였다. 가압소결온도를 $350^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 상온에서 측정한 Seebeck 계수가 237 ${\mu}V/K$에서 210 ${\mu}V/K$로 감소하고 전기비저항이 2.25 $m{\Omega}-cm$에서 1.34 $m{\Omega}-cm$로 감소하였으며, power factor가 $25.0{\times}10^{-4}W/m-K^2$에서 $32.9{\times}10^{-4}W/m-K^2$로 증가하였다. $350{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위에서 가압소결한 시편들 중에서, $500^{\circ}C$에서 가압소결한 $(Bi_{0.2}Sb_{0.8})_2Te_3$ 가압소결체가 상온에서 1.09 및 $75^{\circ}C$에서 1.2의 가장 높은 무차원 성능지수를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권4호
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• pp.257-263
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• 2000

0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 n형 $ Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 합금분말을 용해/분쇄법으로 제조하여 가압소결 후, 36시간까지의 열처리 시간에 따른 열전특성의 변화 거동을 분석하였다. 열처리 시간이 증가함에 따라 0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 n형 $ Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 가압소결체의 전자 농도가 감소하였다. 0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 $Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 가압소결체는 $2.1{\times}10^{-3}/K$의 성능지수를 나타내었으며 $500^{\circ}C$에서 3시간 열처리 시 $2.35{\times}10^{-3}/K$로 성능지수가 향상되었으나, 12시간 이상 열처리 시에는 전기비저항의 증가에 기인하여 성능지수의 현저한 감소가 발생하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제26권4호
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• pp.191-196
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• 2006

The effects of Bi and Te on the anti-galling behaviors of Ni base alloy were investigated by SEM, galling test and wear test. Anti-galling characteristics depended on the structure of matrix and distribution of Bi-rich phase which was precipitated at grain boundary. The addition of 5 wt% Bi markably enhanced anti-galling properties. The addition of Te caused Bi-rich precipitates to disperse finely and casting structure to form equiaxed type. From the above tests, the concentration of 5 wt% Bi and 1 wt% Te was selected to optimize in this alloy.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.48.2-48.2
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• 2011

열전재료는 열과 전기에너지의 상호 변환이 가능한 재료로 이를 이용한 응용제품의 개발이 크게 주목을 받고 있으며, 특히 $Bi_2Te_3$계 합금의 경우 상온에서 가장 우수한 성능지수를 가지는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존의 $Bi_2Te_3$계 합금은 일방향응고법으로 제조되어 많은 시간과 비용을 필요로 하고, 특히 C축의 Van der Waals 결합으로 인해 기계적 강도가 약하다는 단점이 있었다. 최근 분말야금법을 이용하여 기계적강도를 높이고, 격자산란에 의한 열전도도의 감소로 성능지수를 높일수 있는 방법들이 제시되고 있다. 본 연구에서는 급속응고공정인 가스분무법을 이용하여 n-type의 $95%Bi_2Te_3-5%Bi_2Se_3$분말을 제조하였고, 이 재료의 경우 성형조건에 따라 조직이 쉽게 변하기 때문에 이를 제어하기 위해 단시간동안 고압으로 성형가능한 자기펄스압축성형법(Magnetic Pulsed Compaction)을 이용하여 성형체를 제조하였다. 제조된 성형체는 밀도를 증가시키고 결정립성장을 억제시킬수 있는 방전플라즈마소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 소결체로 제조되었으며, 각각의 공정이 열전성능에 미치는 영향을 고찰하였다. OM (Optical Microscope) 및 SEM (Scaning Electric Microscope)을 이용하여 미세구조를 관찰하였고 XRD (X-Ray Diffraction)를 이용하여 상의 변화를 분석하였으며, 상온에서 경도를 측정함으로서 공정조건에 따른 기계적강도를 비교하였다. Seebeck계수는 시편의 양단에 온도차를 주어 발생하는 기전압을 측정하여 계산하였고, 전기비저항은 4point probe방법으로 측정하였다. 전하이동도 및 전하농도는 Hall측정으로부터 구하였고 열전도도를 측정하여 종합적인 열전성능을 평가하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권6호
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• pp.494-498
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• 2010

The p-type thermoelectric compounds of $Bi_2Te_3$ based doped with 3wt% Te were fabricated by a combination of rapid solidification and spark plasma sintering (SPS) process. The effect of holding time during spark plasma sintering (SPS) on the microstructure and thermoelectric properties were investigated using scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and thermoelectric properties. The powders as solidified consisted of homogeneous thermoelectric phases. The thermoelectric figure of merit measured to be maximum ($3.41{\times}10^{-3}/K$) at the SPS temperature of $430^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.220-226
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• 2002

Amorphous $Sb_{2-x}Bi_xTe_3$ (x = 0.0, 0.5 and 1.0) thin films were prepared by vacuum evaporation. The resistivity of 7he films decreases from 1.4{\times}10^{-2}$ to $8.84{\times}10^{-5}\Omega cm$ and the type of conductivity changes from p to n with the increase of the x value of the films. D.C. conduction studies on these films ate performed at various electric fields in the temperature range of 303-403 K. At low electric fields, two types of conduction mechanisms, i.e. the variable range hopping and the phonon assisted hopping are found to be responsible for the conduction, depending upon the temperature. The activation energy decreases from 0.082 to 0.076 eV in the temperature range of 303-363 K and from 0.47-0.456 eV in the second range of 363-403 K, indicating the shift of the Fermi level towards the conduction band edge and hence the change of the conduction from P to n type with the increase of the Bi concentration. Poole-Frankel emission dominates at high fields. The shape of the potential well of the localized centre is deduced and the mean free path of the charge carriers is also calculated.