• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 춘계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.46-47
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• 1994

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.230-230
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• 2010

본 연구에서는 개조된 MOCVD법을 이용하여 (100) GaAs 기판 위에 나노 구조 $Bi_2Te_3$ 열전 필름을 성장시켰다. 기존의 MOCVD법과 달리 서셉터의 모양을 변화시켜 기체상태에서 $Bi_2Te_3$ 나노파티클의 형성과 기판위에서 성장을 유도 하였다. 또한 서셉터의 노즐의 면적을 변화시켜 기체의 속도를 제어함에 따라 $Bi_2Te_3$ 필름을 형성시켰다. 서셉터의 모양의 변화에 따라 기체 상태에서 $Bi_2Te_3$ 나노파티클을 형성하고 이를 기판위에서 성장시켜 $Bi_2Te_3$ 열전 필름의 결정립계를 조절할 수 있었고, 또한 노즐의 면적의 변화에 따른 기체의 속도를 제어하여 $Bi_2Te_3$ 결정립계 및 결정 배향 방향을 조절 하였다. 본 연구결과에서는 MOCVD 반응관의 서셉터의 모양 및 노즐의 면적의 변화에 따라 결정립계 및 결정 성장방향이 조절될 수 있음을 확인하였고 이러한 변화에 따라 열전도도를 제어하여 열전성능지수의 향상을 기대 할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.3080-3087
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• 2023

Thermoelectric (TE) materials working in radioisotope thermoelectric generators are irradiated by neutrons throughout its service; thus, investigating the neutron irradiation stability of TE devices is necessary. Herein, the influence of neutron irradiation with fluences of 4.56 × 10¹⁰ and 1 × 10¹³ n/cm² by pulsed neutron reactor on the electrical and thermal transport properties of n-type Bi₂Te_2.7Se_0.3 and p-type Bi_0.5Sb_1.5Te₃ thermoelectric alloys prepared by cold-pressing and molding is investigated. After neutron irradiation, the properties of thermoelectric materials fluctuate, which is related to the material type and irradiation fluence. Different from p-type thermoelectric materials, neutron irradiation has a positive effect on n-type Bi₂Te_2.7Se_0.3 materials. This result might be due to the increase of carrier mobility and the optimization of electrical conductivity. Afterward, the effects of p-type and n-type TE devices with different treatments on the output performance of TE devices are further discussed. The positive and negative effects caused by irradiation can cancel each other to a certain extent. For TE devices paired with p-type Bi_0.5Sb_1.5Te₃ and n-type Bi₂Te_2.7Se_0.3 thermoelectric legs, the generated power and conversion efficiency are stable after neutron irradiation.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권4호
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• pp.135-139
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• 2015

단결정 ingot 성장기술 중 하나인 traveling heater method(THM) 기술을 이용하여 n형 열전소재인 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물을 성장하였다. 고용체 화합물내 $CdCl_2$와 $SbI_3$을 첨가하여 dopant의 영향을 확인하였고 각각의 dopant의 최적의 첨가량[$CdCl_2$ 0.1 wt%(Z: $2.73{\times}10^{-3}/K$), $SbI_3$ 0.05 wt%(Z: $2.29{\times}10^{-3}/K$)]을 확인하였다. THM 기술을 통해 성장된 ingot의 각 부위별 열전특성을 확인해 본 결과 주요 인자들의 표준편차가 낮은 매우 균질화된 특성을 보였다. 또한 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 고용체화합물의 비등방성 지수와 dopant와의 관계를 확인하기 위하여 $90(Bi_2Te_3)10(Bi_2Se_3)$ 조성의 고용체화합물에 donor dopant로서 $CdCl_2$(0.05~0.1 wt%)을 첨가하여 dopant의 증가에 따른 비등방성 지수의 변화를 확인해본 결과 dopant가 증가함에 따라 비등방성 지수가 변하는 것을 확인하였고 이러한 비등방성 지수의 변화가 실제 열전성능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.263-263
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• 2009

The microtstructures and properties of alloys in the pseudo-binary $Bi_2Te_3-PbTe$ system were investigated as a first step towards the design of nanostructured materials with enhanced thermoelectric properties. The liquid alloys were cooled by water quenching method. Dendritic and lamellar structures were observed clearly by using environmental scanning electron microscope(eSEM) and electron probe micro analyzer(EPMA) take into account composition ratio between $Bi_2Te_3$ and PbTe. The compound $Pb_2Bi_6Te_{11}$ precipitated as a metastable phase under all conditions. The structure of those samples changed from dendritic to lamellar by increasing $Bi_2Te_3$ ratio of composition.

• 한국분말재료학회지
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• 제3권4호
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• pp.246-252
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• 1996

$Bi_{2}Te_{3}-Sb_{2}Te_{3}$, $Bi_{2}Te_{3}-Bi_{2}Se_{3}$ solid solutions are of great interest as materials for thermoelectric energy conversion. One of the key technologies to ensure the efficiency of thermoelectric device is to obtain chemically homogeneous solid solutions. In this work, the new process with rapid solidification followed by hot pressing was investigated to produce homogeneous thermoelectric materials. Characteristics of the materials were examined with XRD, SEM, EPMA-line scan and bending test. Property variations of the materials were investigated as a function of variables, such as excess Te quantity and hot pressing temperature. Quenched ribbons are very brittle and consisted of homogeneous $Bi_{2}Te_{3}$, $Sb_{2}Te_{3}$ solid solutions. When the process parameters were optimized, the maximum figure of merit was 3.073$\times$$10^{-3}K^{-4}$. The bending strength of the material, hot pressed at 45$0^{\circ}C$, was 5.87 kgf/${mm}^2$.

• 한국재료학회지
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• 제8권5호
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• pp.408-412
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• 1998

Bi$_{2}$(Te$_{1-x}$Se$_{ x}$)$_{3}$(0.05$\leq$x$\leq$0.25)합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 가압소결 후, $Bi_{2}$Se$_{3}$함량에 따른 열전특성의 변화거동을 분석하였다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$(Te$_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$ 가압소결체는 단결정과는 달리 donor dopant의 첨가없이도 n형 전도를 나타내었다. $Bi_2(Te_{0.85}Se_{0.15})_3$ 합금분말을 (50%H$_{2}$+50% Ar)분위기 중에서 환원처리하여 가압소결시, 분말 효면의 산화층 제거와 과잉 Te 공격자의 소멸에 기인한 전자 농도의 감소로 p형으로 천이되었다. 기계적 합금화로 제조한 $ Bi_{2}$($Te_{1-x}$ $Se_{x}$$_{3}$가압소결체는 x=0.15조성에서 $1.92{\times}10^{-3}$ K의 최대 성능지수를 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권7호
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• pp.2167-2170
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• 2013

A low-cost and simple recycling process of waste thermoelectric modules has been investigated using chemical reduction methods. The recycling is separated by two processes, such as dissolving and reduction. When the waste thermoelectric chips are immersed into a high concentration of $HNO_3$ aqueous solution at $100^{\circ}C$, oxide powders, e.g., $TeO_2$ and $Sb_2O_3$, are precipitated in the $Bi^{3+}$ and $HTeO{_2}^+$ ions contained solution. By employing a reduction process with the ions contained solutions, $Bi_2Te_3$ nanoparticles are successfully synthesized. Due to high reduction potential of $HTeO{_2}^+$ to Te, Te elements are initially formed and subsequently $Bi_2Te_3$ nanoparticles are formed. The average particle size of $Bi_2Te_3$ was calculated to be 25 nm with homogeneous size distribution. On the other hand, when the precipitated powders reduced by hydrazine, $Sb_2O_3$ and Te nanoparticles are synthesized because of higher reduction potentials of $TeO_2$ to Te. After the washing step, the $Sb_2O_3$ are clearly removed, results in Te nanoparticles.

• 한국재료학회지
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• 제7권1호
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• pp.40-49
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• 1997

기계적 합금화 공정과 가압소결법으로 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 열전재료를 제조하여, 가압소결온도 및 dopant첨가에 따른 미세구조와 열전특성의변화를 연구하였다. 평균 3.6mm 크기의 Bi, Te, Se granule을 볼과 원료금속의 무게비 5:1에서 3 시간 기계적 합금화 하므로써 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 합금분말의 형성이 완료되었다. $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$ 가압소결체의 성능지수는 $450^{\circ}C$ 이상의 온도에서 가압소결시 급격히 증가하였으며, $550^{\circ}C$에서 가압소결한 시편에서 $1.9{\times}10^{-3}/K$의 값을 얻었다. $550^{\circ}C$에서 가압소결한 $Bi_{2}(Te_{0.9}Se_{0.1})_{3}$의 성능지수는 acceptor dopant 인 Bi를 0.015wt %첨가함에 따라 $2.1{\times}10^{-3}/K$로 향상되었다.