• 한국재료학회지
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• 제9권11호
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• pp.1108-1111
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• 1999

결정성장 도중 전류에 의해 고/액 계면에서 발생하는 Peltier 열을 이용하면 온도구배의 증가와 이에 따른 성장속도의 증가 및 결정성의 향상에 기여할 것이라 예상되어, 고/액 계면에서 복합적으로 발생하는 Peltier 효과를 조사하였다. 전류 밀도, 극성 및 온도구배의 변화에 따른 고상과 액상 및 그 계면에서의 온도변화로부터 이론적 추론에 의해 Peltier 열, Thomson 열 및 Joule 열만의 영향으로 분류할 수 있었고, 고상/액상 계에 대한 Peltier 계수 및 Thomson 계수도 구할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제31권3호
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• pp.135-142
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• 2018

In this study, we have fabricated n-type $Bi_2Te_{2.85}Se_{0.15}$ compounds by different processing routes such as crushing, milling and mixing respectively. Subsequently, the obtained powders were consolidated by spark plasma sintering (SPS). The phase crystallinity of bulk samples were identified using X-ray diffraction technique. Powder morphology and fracture surface of bulk samples were observed using the scanning electron microscopy (SEM). The Seebeck coefficient and electrical conductivity values were significantly increased for the milling sample than crushing and mixing samples. As a result, the maximum power factor was obtained $2.4mW/mK^2$, which is thrice than that of crushing process. The maximum figure of merit (ZT) of 0.77 was achieved at 400 K for the milling sample. Furthermore, relatively high hardness and density values were noticed for the different processed samples.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.231-231
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• 2010

Thermoelectric properties of a multi-layered thin film, which was composed with indium selenide and bismuth telluride, were investigated. The structure of the layered thin film is Bi-Te /In-Se/Bi-Te and it was prepared on sapphire substrate by RF magnetron sputter using stoichiometric $Bi_2Te_3$ (99.9%) and $In_2Se_3$(99.99%) target at room temperature. Then, it was annealed at temperature range of 150 - $500^{\circ}C$ in Ar ambient. Structural characterizations were done using X-ray diffraction(XRD, BRUKER, D8, 60kW) and transmission electron microscopy (TEM, FEI, Tecnai, F30 S-Twin), respectively. Cross-section of multi-layer structure was observed by Scanning electron microscopy (SEM). The resistivity and Seebeck coefficient of these samples were also measured by conventional equipment at room temperature. The maximum value of power factor was $1.16\;{\mu}W/k^2m$ at annealing temperature of $400^{\circ}C$.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.68-74
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• 2015

The porous $Mg_3Sb_2$ based compounds with 60~70% of relative density were prepared by powder compaction at room temperature and reactive liquid phase sintering at 1023 K for 4hrs. The stoichiometric $Mg_3Sb_2$ compounds were synthesized from elemental Sb and Mg powder in the mixing range of 61~63 at% Mg. The increased scattering effect due to the micro-pores reduced the mobility of the charge carrier and the phonon, which caused the electrical conductivity and the thermal conductivity to decrease, respectively. But the scattering effect was greater for the electrical conductivity than for the thermal conductivity. Excess Mg alloyed in the $Mg_3Sb_2$ compounds decreased the electrical conductivity, but had no effect on the thermal conductivity. On the other hand, the large increase of the Seebeck coefficient was the result of a decrease in the charge carrier density due to the excess Mg. Dimensionless figure of merit of the porous $Mg_3Sb_2$ compound reached a maximum value of 0.28 at 61 at% Mg. The obtained value was similar to that of $Mg_3Sb_2$ compounds having little pores.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.245-251
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• 1998

Bi를 첨가한 n형 PbTe 가압소결체를 기계적 합금화 공정으로 제조하여, 소결 특성과 열전특성을 분석하고 이를 용해/분쇄법으로 제조한 PbTe가압소결체와 비교하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 PbTe가압소결체에는 용해/분쇄법으로 제조한 시편에 비해 Seebeck계수가 음의 값으로 증가하였으며, 전기비저항이 증가하고 열전도도가 감소하였다. 또한 기계적 합금화 공정으로 제조한 PbTe에서 최대성능지수가 증가하였으며, \ulcorner대성능지수를 나타내는 온도가 저온으로 이동하였다. 0.3wt% Bi를 첨가한 PbTe를 $650^{\circ}C$에서 가압소결시 기계적 합금화 공정으로 제조한 시편은 $200^{\circ}C$에서 $1.33\times10^{-3}/K$의 최대성능지수를 나타내었으며, 용해/분쇄법으로 제조한 시편은 $400^{\circ}C$에서 $1.07\times10^{-3}/K$의 최대성능지수를 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권5호
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• pp.357-363
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• 2017

In this study, Bi-Sb-Te thermoelectric materials are produced by mechanical alloying (MA) and spark plasma sintering (SPS). To examine the influence of the milling atmosphere on the microstructure and thermo-electric (TE) properties, a p-type Bi-Sb-Te composite powder is mechanically alloyed in the presence of argon and air atmospheres. The oxygen content increases to 55% when the powder is milled in the air atmosphere, compared with argon. All grains are similar in size and uniformly, distributed in both atmospheric sintered samples. The Seebeck coefficient is higher, while the electrical conductivity is lower in the MA (Air) sample due to a low carrier concentration compared to the MA (Ar) sintered sample. The maximum figure of merit (ZT) is 0.91 and 0.82 at 350 K for the MA (Ar) and MA (Air) sintered samples, respectively. The slight enhancement in the ZT value is due to the decrease in the oxygen content during the MA (Ar) process. Moreover, the combination of mechanical alloying and SPS process shows a higher hardness and density values for the sintered samples.

• 에너지공학
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• 제2권1호
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• pp.95-103
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• 1993

열전반도체를 이용한 소형열펌프의 개념 설계를 시도하고, 열역학적인 해석을 통하여 시스템의 성능을 예측하였으며 각 변수들이 시스템에 미치는 영향을 조사하였다. 일정한 조건 즉, $\mu$(=nν), J(=nI) 및 물의 유입 온도(Twi)가 주어졌을 때 대기의 온도 T$_{a}$ 가 증가할수록 성능계수와 냉방용량은 감소한다. 일정 냉방용량의 시스템을 설계하는 문제는 대기 온도와 물의 입구온도가 주어지면 $\mu$, J를 결정하는 문제로 귀결되며 기 제작된 열전소자를 사용한다면 v는 제작할 때 정해지므로 결국 n, ν, I의 최적 조합을 구하는 문제가 된다. 냉방용량 및 물의 온도가 주어졌을 때 $\mu$가 증가할수록 J가 증가하는 경향을 보인다. $\mu$-J 곡선과 최적 $\mu$값으로부터 최적 전류를 계산한다. 냉방 용량이 일정할 때 유량이 증가함에 따라 성능계수가 증가하며 COP$_{R}$ 증가의 경향은 대기온도가 낮을 수록 뚜렷하다. 흡열부보다 방열부의 열전달 계수가 시스템의 성능에 미치는 영항이 크다.

• 한국결정학회지
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• 제14권2호
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• pp.62-66
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• 2003

VGF법을 사용하여 CuBr₂ dopant가 첨가된 Bi₂Te/sub 2.55/Se/sub 0.45/ 열전재료를 제조하였다. 이 방법을 사용하여 일방향으로 성장된 Bi₂Te/sub 2.55/Se/sub 0.45/ 잉곳의 제조가 가능하였으며 XRD 분석 결과 우선성장 방향이 (0 1 5)면임이 밝혀졌다. 본 실험을 통하여 제조한 열전재료의 Seebeck 계수와 전기전도도를 373∼523 K 범위에서 측정하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.246-252
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• 2000

기계적 합금화 공정을 이용하여 제조한 $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})_3$ 가압소결체의 가압소결온도에 따른 열전특성을 분석하였다. $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})_3$ 가압소결체는 $300^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$ 범위의 가압소결온도에 무관하게 n형 전도를 나타내었다. $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})$ 합금분말을 (50% $H_2+50%$ Ar) 분위기에서 환원처리시, 분말 표면의 산화층 제거 및 과잉 Te 공격자의 소멸에 기인한 전자 농도의 감소로 가압소결체의 Seebeck 계수가 양의 값으로 변화하였다. $450^{\circ}C$ 이상의 온도에서 가압소결시 가압소결온도의 증가에 따라 $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})$ 합금의 성능지수가 증가하였으며, $550^{\circ}C$에서 가압소결시 $1.92{\times}10^{-3}/K$의 최대성능지수를 얻을 수 있었다.

• 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.