• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1426-1427
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• 2006

Chalcogenide based phase-change memory has a high capability and potential for the next generation nonvolatile memory device. Fast writing speed, low writing voltage, high sensing margin, low power consume and long cycle of read/write repeatability are also good advantages of nonvolatile phase-change memory. We have been investigated the new material for the phase-change memory. Its composition is consists of chalcogenide $Ge_{1}Se_{1}Te_2$ material. We made this new material to solve problems of conventional phase-change memory which has disadvantage of high power consume and high writing voltage. In the present work, we are manufactured $Ge_{1}Se_{1}Te_{2}/Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}/Ge_{1}Se_{1}Te_{2}$ and $Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}/Ge_{1}Se_{1}Te_{2}/Ge_{2}Sb_{2}Te_{5}$ sandwich triple layer structure devices are manufactured to investigate its electrical properties. Through the present work, we are willing to ensure a potential of substitutional method to overcome a crystallization problem on PRAM device.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.311-352
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• 1996

Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.5
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• pp.413-418
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• 1998

Electrical and Thermoelectric Properties of$ SbI_{3}$-doped 85% 85% $BiTe_{2}$$Se_{3}$ 단결정에서 전하 이동에 대한 살란인자는 0.1이었으며, 전자이동도와 정공이동도의 비($\mu_{e}$ /$\mu_{h}$ )는 1.45이었다. $SbI_{3}$의 첨가량이 증가할수록 전자 농도의 증가로 Seebek 계수와 전기비저항이 감소하며, Seebeck 계수와 전기비저항이 최대값을 나타내는 온도가 고온으로 이동하였다. $SbI_{3}$를 첨가한 85%$Bi_{2}$$Te_{3}$단결정에서 성능지수의 최대값은 $SbI_{3}$를 0.1 wt%첨가한 조성에서 $2.0 x 10^{-3}$ K이었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.166-166
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• 2003

경제적 효율의 발전을 원칙으로 하는 종래의 틀을 넘어서서 환경공생형의 새로운 에너지 시스템의 개발에 대한 요구가 증대되어 지고 있다. 이러한 시대적 흐름에 부응하는 여러 가지 신재료의 개발에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 전기를 열로 열을 전기로 변환 시킬 수 있어서 폐열의 이용 및 전자냉각기술 등에 이용 가능한 열전변환재료가 커다란 기대를 모으고 있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 여러 가지 재료가 개발되어 지고 있으며, 현재 상온부근 및 저온영역에서 응용 가능한 재료로써 Bi$_2$Te$_3$계 고용체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, Bi$_2$Te$_3$ 고용체에서 Bi를 Sb으로 치환한 p-type의 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체와 Te을 Se으로 치환한 n-type의 Bi$_2$(Te,Se)$_3$ 고용체에 관한 연구가 이루어지고 있다. 최근 들어 Kutasov등은 종래에 P-type의 열전재료로써 높은 특성을 나타내는 것으로 알려진(Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체가 Sb의 치환량과 Te의 도핑량을 잘 조절하면 n-type의 높은 열전 특성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 과잉으로 첨가된 Te이 n-type (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체에 미치는 영향을 보다 체계적으로 조사하기 위한 기초단계의 연구로써 Te을 0-0.9at.%로 과잉 첨가하여 제조한 고용체 및 소결체의 미세구조에 관하여 조사하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.4
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• pp.257-263
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• 2000

Thermoelectric properties of the 0.05wt% $SbI_3$-doped n-type $Bi_2(Te_{0.95}Se_{0.05})_3$ alloy, prepared by melting/grinding and hot pressing, were investigated with variation of the annealing time up to 36 hours. The electron concentration of the 0.05wt% SbI$_3$-doped n-type $Bi_2(Te_{0.95}Se_{0.05})_3$ alloy decreased with increasing the annealing time. The figure-of-merit of the 0.05wt% $SbI_3$-doped n-type $Bi_2(Te_{0.95}Se_{0.05})_3$ alloy was improved from $2.1{\times}10^{-3}/K$ to $2.35{\times}10^{-3}/K$ by annealing at $500^{\circ}C$ for 3 hours. When annealed longer than 12 hours, however, the figure-of-merit decreased substantially due to the increase of the electrical resistivity.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.5
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• pp.520-527
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• 1999

As a new approache(extrusion-sintering process) to fabricate the thermoelectric materials, it has been at tempted to extrude and sinter the powders simultaneously. It was possible to produce the highly dense <$(Bi,Sb)_2(Te,Se)_3$-based thermoelectrics with sound surface appearances and microstructures by adjusting the process variables. For the p-type materials, the Seeback coefficient was increased with the amount of Te dopants, and the thermoelectric figure of merit appeared to be $2.5\times10^{-3}/K$ at room temperature when doped with 3 at % Te. The n-type specimen doped with 0.16 mol% $SbI_3$ showed the thermoelectric figure of merit of $1.8\times10^{-3}/K$. In both p-type an 우-type materials, the carrier mobility an the thermoelectric figure of merit parallel to the extrusion direction were higher than those perpendicular to it.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11a
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• pp.106-107
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• 2007

A detailed investigation of cell structure and electrical characteristic in chalcogenide-based phase-change random access memory(PRAM) devices is presented. We used compound of Ge-Se-Te material for phase-change cell. Actually, the performance properties have been improved surprisingly then conventional Ge-Sb-Te. However, crystallization time was as long as ever for amorphization time. We conducted this experiment in order to solve that problem by doping-Sb with annealing.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.49 no.1
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• pp.40-45
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• 2016

Recently, $Bi_2Te_3$-based alloys are the best thermoelectric materials near to room temperature, so it has been researched to achieve increased figure of merit(ZT). Ternary compounds such as Bi-Te-Se and Bi-Sb-Te have higher thermoelectric property than binary compound Bi-Te and Sb-Te, respectively. Compared to DC plating method, pulsed electrodeposition is able to control parameters including average current density, and on/off pulse time etc. Thereby the morphology and properties of the films can be improved. In this study, we electrodeposited n-type ternary Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film by modified pulse technique at room temperature. To further enhance thermoelectric properties of $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film, we optimized Cu doping concentration in $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film and correlated it to electrical and thermoelectric properties. Thus, the crystal, electrical, and thermoelectric properties of electrodeposited $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film were characterized the XRD, SEM, EDS, Seebeck measurement, and Hall effect measurement, respectively. As a result, the thermoelectric properties of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin films were observed that the Seebeck coefficient is $-101.2{\mu}V/K$ and the power factor is $1412.6{\mu}W/mK^2$ at 10 mg of Cu weight. The power factor of Cu-doped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film is 1.4 times higher than undoped $Bi_2(Te-Se)_3$ thin film.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.83-84
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• 2006

For phase transition method, good recording sensitivity, low heat radiation, fast crystallization and hi-resolution are essential. Also, A retention time is very important part for phase transition. In our presentation wall, we chose Ge-Se-Te material to use a Se material which has good optical sensitivity than Sb. A Ge-Se-Te sample was fabricated and Irradiated with He-Ne laser and DPSS laser to investigate a reversible phase change by light.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.25 no.4
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• pp.135-139
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• 2015

$Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ alloy which is typical n-type thermoelectric material were grown by traveling heater method (THM) technique. We investigate the effect of the composition of $100-x(Bi_2Te_3)-x(Bi_2Se_3)$ and doping of n-type dopants such as $SbI_3$ and $CdCl_2$. Maximum figure of merit of $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ alloy was observed with $CdCl_2$ 0.1 wt% (Z: $2.73{\times}10^{-3}/K$) and $SbI_3$ 0.05 wt% (Z: $2.29{\times}10^{-3}/K$). Deviation along the length of $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ ingot grown by THM method is low, which indicates that the ingot is very homogenized. Also we observed the close relationship of between anisotropy ratio and dopant in the $90(Bi_2Te_3)-10(Bi_2Se_3)$ alloys. And we confirmed the fact that anisotropy ratio exerts thermoelectric performance in $Bi_2Te_3$ based n-type thermoelectric material.