• 한국재료학회지
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• 제21권10호
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• pp.563-567
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• 2011

We report the structural characterization of $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films grown on c-plane sapphire substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy. By increasing the Bi flux during the growth process, $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films with various Bi contents (x = 0~13.17 atomic %) were prepared. X-ray diffraction (XRD) measurements revealed the formation of Bi-oxide phase in (Bi)ZnO after increasing the Bi content. However, it was impossible to determine whether the formed Bi-oxide phase was the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ or the tetragonal structure ${\beta}-Bi_2O_3$ by means of XRD ${\theta}-2{\theta}$ measurements, as the observed diffraction peaks of the $2{\theta}$ value at ~28 were very close to reflection of the (012) plane for the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ at 28.064 and the reflection of the (201) plane for the tetragonal structure ${\beta}-Bi_2O_3$ at 27.946. By means of transmission electron microscopy (TEM) using a diffraction pattern analysis and a high-resolution lattice image, it was finally determined as the monoclinic structure ${\alpha}-Bi_2O_3$ phase. To investigate the distribution of the Bi and Bi-oxide phases in BiZnO films, elemental mapping using energy dispersive spectroscopy equipped with TEM was performed. Considering both the XRD and the elemental mapping results, it was concluded that hexagonal-structure wurtzite $Bi_xZn_{1-x}O$ thin films were grown at a low Bi content (x = ~2.37 atomic %) without the formation of ${\alpha}-Bi_2O_3$. However, the increased Bi content (x = 4.63~13.17 atomic %) resulted in the formation of the ${\alpha}-Bi_2O_3$ phase in the wurtzite (Bi)ZnO matrix.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권2호
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• pp.186-193
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• 2000

Effects of 1.0 mol% CoO addition on sintering and the electrical properties of ZnO-Bi2O3-Sb2O3(ZBS) varistor system with 3.0 mol% co-addition of Sb2O3 and Bi2O3 at various Sb/Bi ratio (0.5, 1.0, and 2.0) were investigated. Cobalt had little influence on the liquid-phase formation and the pyrochlore decomposition temepratures of ZBS, while densification was mainly dependent on Sb/Bi ratio: when Sb/Bi=0.5, excess Bi2O3 irrelevant to the formation of pyrochore(Zn2Sb3Bi3O14) forms eutectic liquid at ~75$0^{\circ}C$ which promotes densification and grain growth; with Sb/Bi=2.0, the second phase Zn7Sb2O12 formed by excess Sb2O3 irrelevant to the formation of the pyrochlore retards densification up to ~100$0^{\circ}C$. These phases caused the coarsening and uneven distribution of the second phase particles on the grain boundaries of ZnO above the pyrochlore decomposition temperature(~105$0^{\circ}C$), which led to broad size dist-ribution of ZnO; the specimen with Sb/Bi=1.0 showed homogeneous microstructure compared with the others, which enabled improved varistor characteristics. Doping of Co increased the nonlinearity and the potential barrier height of ZBS, which is thought to stem from improved sintering behavior such as homogenized microstructure due to size reduction and even distribution of the second phase and suppressed volatility of Bi2O3, as well as the improvement in the potential barrier structure via increased donor and interface electron trap densities.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권4호
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• pp.363-369
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• 1994

$Bi_2Te_3$계 열전반도체에서 단결정재료는 성능이 우수한 반면에 그 제조에 있어서 긴 공정시간과 그에 따른 구성성분의 손실이 있다. 본 연구에서는 짧은 공정시간으로 단결정 $Bi_2Te_3$계 열전반도체 제조 공저으이 단점을 극복하기 위해서 $Bi_2Te_3$계 열전반도체 제조 공저의 단점을 극복하기 위해서 $Bi_2Te_3$계 열전반도체를 교류 통전 가압법으로 제작하였다. 이 소결 방법에서는 소결시간이 다른 방법과 비교하여 짧기 때문에 Te의 증발로 인한 결함의 발생을 줄일 수 있었으며 제조공정시 재료의 손실도 최소화할 수있었다. 가압 소결한 95 mol% $Bi_2Te_3-5 mol% Bi_2Se_3$ 다결정 열전반도체의 최적의 소결조건은 분말입도, 소결온도, 시간, 압력별로 각각 $125~250 {\mu}m, 400^{\circ}C$, 2분, $1500Kgf/cm^2$이고, 이조건에서 열전성능지수 $Z=2.2{\times}10^{-3}/K$이다.

• 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

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-8
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• 2008

환원분위기 열처리가 진공증착법으로 형성한 $(Bi,Sb)_{2}Te_3$박막의 열전특성에 미치는 영향을 연구하였다. 환원분위기(50% $H_2$ + 50% Ar)에서 $300^{\circ}C$의 온도로 2시간 유지하여 열처리함으로써 $(Bi,Sb)_{2}Te_3$박막의 결정성이 크게 향상되었으며 결정립 크기가 크게 증가하였다. 환원분위기 열처리에 의한 정공농도의 감소에 기인하여 $(Bi,Sb)_2Te_3$박막의 Seebeck계수가 열처리 전의 $\sim90{\mu}V/K$로부터 $\sim180{\mu}V/K$으로 증가하였다. 환원분위기 열처리에 의해 $(Bi,Sb)_{2}Te_3$ 박막의 출력인자(power factor)가 5배에서 16배 정도 향상되었으며, 환원분위기 열처리 후 $(Bi,Sb)_{2}Te_3$ 박막은 $18.6\times10^{-4}W/K^{2}-m$의 최대 출력인자를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권7호
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• pp.659-663
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• 1998

BaO.$Nd_{2}O_{3}$.$4TiO_{2}$세라믹스에서 Bi 치환위치 및 Bi 치환 량에 따른 상, 미세구조, 마이크로파 유전특성 등을 조사하였다. BaO.$Nd_{2}O_{3}$.$4TiO_{2}$ 세라믹스의 Nd 치환되어 $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$고용체 (0$\leq$x$\leq$0.2)를 형성하였다. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$에서 Bi 치환 량이 x=0에서 x=0.2까지 증가됨에 따라 입자크기가 계속 증가하였으며, 유전상수는 84에서 108까지 계속 증가하였고, 공진 주파수의 온도계수는 $44 ppm^{\circ}C$에서 $-30ppm^{\circ}C$로 계속 감소하였다. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$조성에서 Bi 치환 량이 x=0.04에서 0.08사이일 때 가장 양호한 마이크로파 유전특성이 얻어졌으며 이 때의 유전상수 (${\varepsilon}_r$)는 89~92, Q, f는 5855-6091 GHz, 그리고 공진 주파수의 온도계수 (${\tau}_f$)는 -7.7-7.5 ppm/$^{\circ}C$이었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.190-190
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• 2013

여러 화합물 반도체 중 $Sb_2Te_3$, $Bi_2Te_3$, 그리고 $Bi_2Se_3$과 같은 $A_2B_3$형 화합물은 열전소자에 적용가능성이 좋아서 광범위하게 연구되고 있다. $A_2B_3$형 화합물 중 특히 $Bi_2Te_3$는 단독 또는 다른 원소와 합금하여 태양전지, 열전소자, 그리고 상-변환 소자 등으로 이용된다. $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하는 여러 방법 중에 전기화학적인 전착법은 박막의 조성 및 두께 제어가 용이하고 비용적 측면이나 형성속도 측면에서도 타 방법에 비하여 유리하기 때문에 주목을 많이 받고 있다. 하지만 전기화학적인 전착법에 의해 얻어진 박막은 점 결함, 높은 내부에너지와 결정성이 낮다는 단점이 있다. 본 연구에서는 도금층의 결정성 향상을 위하여 계면 활성제인 CTAB를 첨가하여 $Bi_2Te_3$ 박막을 형성하였다. $Bi_2Te_3$ 박막에 미치는 계면 활성제의 영향을 알아보기 위하여 결정성 및 전기, 열전 특성을 분석하였다. 또한, 도금된 박막을 다양한 온도에서 열처리 하여 열처리가 $Bi_2Te_3$ 박막의 전기 및 열전 특성에 미치는 영향을 알아보았다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.62-66
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• 1989

$Bi_2S_3$다결정과 $Bi_2S_3$ 무정형 박막은 증착방법에 의해서 성장되었다. 측정된 격자상수들은 기판온도 $210^{circ}C$에서 $a=1.708{\AA},\;b=3.943{\AA} 그리고 $c=3.943{\AA}$이었으며, orthorhombic 구조를 가진것으로 나타내었다. 다결정 박막 $Bi_2S_3$energy은 $289^{circ}C$ 에서 1.375eV로 측정되었다. 674nm의 중심에서는 변화된 광자흡수 구조로 생각되어졌다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.184-189
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• 2002

본 연구는, PbO-base 유리계의 정보와의 비교 등을 통해 Bi-base 조성 PDP rib으로의 새로운 유리조성 설계를 위한 기초연구의 일환이다. PbO와 유사한 밀도값 및 작업 용이성을 갖고 있는 Bi를 도입한 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$ 조성계에 대해, 연화점, 열팽창계수, 에칭성, 유전율 등의 특성측정 및 XPS로 조성에 따른 구조변화 등을 조사하였다. $Bi_2O_3$를 50∼80 wt%까지 폭넓게 첨가된 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$계 유리들은 조성에 따라 연화점이 400∼480$^{\circ}C$, 열팽창계수가 $68{\sim}72{\times}10^{-7}/^{\circ}C$, 유전상수는 13∼25으로서 동조성의 Pb-base 조성계와 유사한 물성치를 나타내었다. 특히, Bi의 함유량이 70∼65 wt%의 조성의 경우, 성분 및 물성의 미세조정 등을 통해 rib 재료의 출발조성으로서 적용가능성이 확인되었다. $Bi_2O_3$의 양이 감소함에 따라 $O_{1s}$ peak에서의 결합에너지의 증가와 반가폭(FWHM)이 감소하였는데, 이는 비가교산소의 증가에 기인하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제35권1호
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• pp.11-16
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• 2002

As environmental concerns increasing, the electronics industry is focusing more attention on lead free solder alternatives. In this research, we have researched wettability of intermediate solder of Sn3Ag9Bi5In, which include In and Bi and has similar melting temperature to Sn37Pb eutectic solder. We investigated the wetting property of Sn3Ag9Bi5In. To estimate wettability of Sn3Ag9Bi5In solder on various substrates, the wettability of Sn3Ag9Bi5In solder on high-pure Cu-coupon was measured. Cu-coupon that plated Sn, Ni and Au/Ni and Si-wafer adsorbed Ni/Cu under bump metallurgy on one side. As a result, the wetting property of Sn3Ag9Bi5In solder is a little better than that of Sn37Pb and Sn3.5Ag.