• 한국재료학회지
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• 제5권2호
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• pp.251-258
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• 1995

$Bi_{2}Te_{3}$와 PbTe의 혼합물에서 $Bi_{2}Te_{3}-PbBi_{4}Te_{7}$의 공정조직이 형성됨을 이용, 제2상의 미세조직 제어로 열전도도의 감소에 따른 성능지수 향상을 목적하여 여러 조건에서 제조된 n-type(Bi, Pb)-Te계 공정조성 일방향 응고재의 열전특성을 조사하였다. 일방향응고시 공정상 PbBi_{4}Te_{7}$이 $Bi_{2}Te_{3}$의 벽개면(0001)을 따라 lamellar 형태로 성장하였으며, 성장속도가 1.4 \times 10^{-4}$cm/sec에서 $8.3 \times 10^{-4}$cm/sec로 증가됨에 따라 4PbBi_[4]Te_{7}$의 상간격은 10.4 $\mu \textrm{m}$에서 3.2$\mu \textrm{m}$로 감소되었다. Seeback계수는 성장방향 및 성장속도와 온도구배에는 관계없이 약 $\mid$$\alpha$$\mid$=29 $\mu$ V/K일정하였다. 전기전도도는 성장속도에 따라 약간 감소하는 경향을 보였고 성장방향에 평행한 경우가 수직한 경우보다 약 3배 정도 컸다. 성능지수는 성장방향과 성장속도 및 온도구배에 따라 약간씩 변화를 보였다. 수직한 경우가 평행한 경우에 비해 상대적으로 증가하는 경향을 나타내었는데 이는 lamellar 간격이 줄어듦에 따른 열전도도의 감속에서 비롯된 것으로 분석되었다.

• 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.

• 한국표면공학회지
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• 제50권2호
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• pp.114-118
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• 2017

Bismuth telluride ($Bi_2Te_3$) and its alloys are well-known thermoelectric materials for ambient temperature applications. In this study, the dissolved Bi-Te precursor solution was used to synthesis metallic $Bi_2Te_3$ powder via ultrasonic spray pyrolysis and reduction process. The droplets of the Bi-Te precursor solution were decomposed to Bi-Te oxide powders by ultrasonic spray pyrolysis. The spherical $Bi_2Te_3$ powders were synthesized by reduction reaction in atmosphere of hydrogen gas at the temperature above $375^{\circ}C$ for 6h. The reduced $Bi_2Te_3$ powders have a mean particle size of $1.5{\mu}m$. The crystal structure of the powder was evaluated by X-Ray diffraction(XRD), and the microstructure with size and shape powders was observed by fieldemission scanning electron microscope(FE-SEM) and transmission electron microscope(TEM).

• 한국재료학회지
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• 제9권4호
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• pp.349-354
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• 1999

Dopant를 첨가하지 않은 시료와 donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 $Bi_2Te_3-10%$ 단결정을 Bridgman법으로 성장시키고 Hall 계수, 전하이동도, 전기비저향, Seebeck 계수, 열전도도 빛 성능지수를 77~600K의 온도범위에서 측정하였다. Dopant를 첨가하지 않은 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ 단결정에서 포화정공농도는 $5.85\times10_{18}cm^{-3}$ 이고 degenerate 온도는 127K 이었￡며, 전하 이동에 대한 산란인자는 -0.23 이고 전자이동도와 정꽁이동도의 비 ($\mu_e/\mu_h)$는 1.45 이었다. 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Te_3$ 단결정의 OK 에서의 밴드갭 에너지는 0.200 eV 로서 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$계 단결정에서눈 $Bi_2Se_3$의 놓도가 증가할수록 밴 드갭 에너지가 증가하였다. Donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 90% $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 조성의 n형 단결정에서 성능지수의 최대값은 $CdI_2$를 0.05 wt% 첨가한 경우에 약 230K에서 $3.2\times10^{-3}/K$를 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.33-38
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• 2012

유리기판에 n형 Bi-Te 열전박막과 p형 Sb-Te 열전박막을 진공증착하여 in-plane 열전센서를 형성한 후, 열전센서의 감지특성을 분석하였다. 열전센서를 구성하는데 사용한 n형 Bi-Te 증착박막은 -165 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $80{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었으며, p형 Sb-Te 증착박막은 142 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $51.7{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었다. 이와 같은 n형 Bi-Te 및 p형 Sb-Te 박막 15쌍으로 구성된 열전센서는 2.8 mV/K의 감지도를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.151-152
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• 2006

Bi-Te thermoelectric powder was fabricated by mechanical alloying method for 1 to 10 hours under vacuum in planetary mill. We investigated the properties of mechanically alloyed Bi-Te powder by thermal analysis, X-ray diffractometer and FESEM with EDS Bi-Te raw material was formed to $Bi_2Te_3$ phase at condition over 3.5 hours of mechanical alloying time.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-8
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• 2015

Thermoelectric (TE) technology is becoming increasingly important in applications of solid-state cooling and renewable energy sources. $Bi_2Te_3$-based TE materials are widely used in small-scale cooling and temperature control applications; however, higher levels of TE performance are required for new applications such as large-scale cooling (e.g., domestic refrigerators or air conditioners) and for highly efficient power generation system. Recently, the TE performance of $Bi_2Te_3$-based materials has been remarkably enhanced by the introduction of nanostructuring technologies which can be used to prepare TE raw materials. Because it takes into account the theoretical and experimental characteristics, nanostructuring has been shown to be one of the most promising ways to realize the simultaneous control of the electronic and thermal transport properties. In this review, emphasis is placed on bulk-type nanostructured $Bi_2Te_3$-based TE materials. Nanostructuring technologies for enhanced TE performance are summarized, and a few important strategies are presented.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1995년도 제8회 학술발표회 논문개요집
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• pp.67-67
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• 1995