• 제목/요약/키워드: seebeck

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RF 마그네트론 스퍼터링을 이용한 Bismuth Telluride 박막의 제조와 그 열전 특성 연구 (Preparation of Bismuth Telluride Thin Films using RF magnetron sputtering and Study on Their Thermoelectric Properties)

  • 김동호;이건환
    • 한국진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.215-221
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    • 2005
  • 비스무스와 텔루리움 타겟을 co-sputtering하여 열전특성을 지닌 비스무스 텔루라이드($Bi_2Te_3$) 박막을 제조하고, 증착온도에 따른 표면형상, 결정성, 그리고 전기적 특성의 변화를 조사하였다. 표면온도가 $290^{\circ}C$ 이상일 때, 박막의 표면에서 육각형상의 결정이 뚜렷이 관찰되었으며, X선 회절분석을 통하여 높은 증착온도에서 박막의 주된 구성물질이 rhombohedral 구조의 $Bi_2Te_3$ 결정상에서 hexagonal 구조의 BiTe 결정상으로 변하는 것을 확인하였다. 높은 증착온도에서 제조된 박막의 조성이 $Bi_2Te_3$의 화학양론비에서 벗어남으로 구조적 변화와 함께 전기적 특성도 변한다는 사실을 알 수 있었다. 제조된 비스무스 텔루라이드 박막의 열전특성을 파악하기 위해 제벡계수(Seebeck coefficient)를 측정하였다. 모든 시편이 n타입의 열전박막임을 확인하였으며, 증착온도 약 $225^{\circ}C$에서 열전특성의 최적값 (제벡계수: -55 $\mu$V/$K^{2}$, 열전성능인자: $3\times10^{-4}$ W/$k^{2}$m)이 얻어졌다. 그 이상의 온도에서 나타나는 열전 특성의 저하는 텔루리움의 증발에 따른 $Bi_{2}$$Te_{3}$ 열전박막의 텔루리움 함량 부족과 그에 따른 BiTe 결정상의 발생으로 이해된다.

실리콘 Thermopile을 이용한 감습 소자의 제작 (Fabrication of a Humidity Sensing Device using Silicon Thermopile)

  • 김태윤;주병권;오명환;박정호
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권4호
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    • pp.70-76
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    • 1994
  • A humidity sensing device based on a new humidity sensing principle is designed and fabricated in this study. The silicon thermopile is consisted of 25 couples of p-type diffused layer/Al strips. The internal resistance and the Seebeck coefficient are 300kl and 537$\mu$V/K, respectively Fabricated sensors showed linear response characteristics proportional to relative humidity changes with a sensitivity of 9$\mu$V/%RH in the range from 20% to 90%.

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Thermoelectric Imaging of Epitaxial Graphene

  • 조상희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.113.2-113.2
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    • 2014
  • Heat is a familiar form of energy transported from a hot side to a colder side of an object, but not a notion associated with microscopic measurements of electronic properties. A temperature difference within a material causes charge carriers, electrons or holes, to diffuse along the temperature gradient inducing a thermoelectric voltage. Here we show that local thermoelectric measurements can yield high sensitivity imaging of structural disorder on the atomic and nanometre scales. Using this imaging technique, we discovered a defect-mediated dimensional evolution of strain-response patterns in epitaxial graphene with increasing thickness.

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$(Bi, Sb)_2 (Te, Se)_3$ 열전박막소자의 작동특성 (Performance of $(Bi, Sb)_2 (Te, Se)_3$ Thin Film Thermoelectric Modules)

  • 김일호;이동의
    • 한국진공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.309-315
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    • 1994
  • 순간증착법으로 p형(Bi0.5Sb1.5Te3)과 n형(Bi2Te24Se0.6)열전박막을 제조하여 상온에서 Seebeck 계 수, 전기전도도 및 열전성능지수를 측정하였다. 또한 금속재 mask를 이용하여 다중접점 박막형 열전소 자를 제작하고 그 작동특성을 조사하였다. 이때 소자의 고온부와 저온부의 온도를 직접측정하기 위하여 copper/constantan 박막을 접점부에 증착하여 열전쌍이 되게 하였다. p/n 접점이 5쌍이 소자의 경우 Peltier 효과에 의해 생성된 최대온도차는 22K이었다.

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Spin Seebeck Effect in $SiO_2$/[Py/Pt-strips]

  • Kim, Sang-Il;Park, Seung-Young;Min, Byoung-Chul;Jo, Young-Hun;Lee, Kyung-Jin;Shin, Kyung-Ho
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2011년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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    • pp.72-73
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    • 2011
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빔 혹은 멤버레인 구조를 가지는 써모파일 센서의 다목적 최적설계 (The Multi-objective Optimal Design of Thermopile Sensor Having Beam or Membrane Structure)

  • 이준배;김태윤
    • 센서학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.6-15
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    • 1997
  • 이 논문은 빔의 구조를 갖거나 멤브레인의 구조를 갖는 써모파일 센서의 다목적 최적설계에 관한 연구이다. 연구대상의 써모파일 센서는 $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}$ 박막위에 알루미늄과 다결정 실리콘을 사용하여 열전쌍을 형성하고, 박막중심부에 $RuO_{2}$를 사용하여 적외선 흡수부를 만들어 중심부와 실리콘림부 사이의 온도차이에 따른 Seebeck 효과에 의한 유기전압을 감지하는 센서를 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 센서의 감도, 검출능 (detectivity) 및 열시정수를 대상으로 하였다. 패키지를 고려하여 모델링을 하였으며, 기존의 식의 고찰에 의한 단순 설계방법이 아닌 수학적 계획법을 사용한 다목적 최적화 방법을 이용하여 최적해를 구하였다. 최종적인 최적설계 수식화에는 퍼지계획법에서 사용되는 소속함수를 정의하여 설계자가 우선적으로 신뢰할 수 있는 해를 구 할 수 있도록 하였다. 또한, 제한조건으로서 주위 온도변화에 따른 센서의 출력전압변화를 포함시켜 실제 사용되는 환경을 고려하였다.

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동시증착법으로 형성한 Bi-Te 박막의 열전특성 (Thermoelectric Properties of Bi-Te Thin Films Processed by Coevaporation)

  • 최영남;김민영;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.89-94
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    • 2010
  • Bi 증착원과 Te 증착원의 몰비를 변화시키며 동시증착법으로 Bi-Te 박막을 형성 후, Bi 증착원과 Te 증착원의 몰비에 따른 Bi-Te 박막의 열전특성을 분석하였다. 동시증착법으로 형성한 Bi-Te 박막은 n형 반도체로서, $-60{\sim}-80{\mu}V/K$의 Seebeck 계수를 나타내었다. Bi 증착원의 양이 30 mol%인 조건으로 동시 증착하여 Te 과잉 조성인 박막은 $5{\times}10^{-4}W/m-K^2$의 출력인자를 나타내었으며, Bi 증착원의 양이 90 mol%인 조건으로 동시 증착하여 Bi 과잉 조성인 박막은 $17.7{\times}10^{-4}W/m-K^2$의 출력인자를 나타내었다.

Thermopile, 펠티어소자에 적용할 $Bi_2Te_3$, $Sb_2Te_3$의 annealing 온도변화에 따른 박막특성 분석 (Thermoelectric Properties of $Bi_2Te_3$, $Sb_2Te_3$ by varying annealing temperature)

  • 김현식;최연식;박효덕;서대식
    • 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.

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