• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.93.2-93.2
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• 2018

최근 기후 변화 문제로 $CO_2$배출량 억제 정책에 따라 열전재료가 다양한 분야에 크게 주목 받고 있다. 열전 모듈은 전류를 흘려 온도차를 발생시키는 펠티어 효과와 온도차를 전력으로 변환하는 제백 효과를 이용한다. 열전발전용에 적용되는 상용 열전모듈의 경우, 열전소자의 접합부의 수는 수십 개 이상이다. 따라서 단 한 개의 접합 불량 열전소자가 모듈 전체의 열전성능에 큰 영향을 미친다. 현재 상용화 된 Bi-Te계 열전 모듈은 Bi-Te의 Te와 Sn계 솔더의 주성분인 Sn이 $250^{\circ}C$ 부근에서 취성의 Sn-Te계 금속 화합물을 형성한다고 알려져 있다. 이 때 생성된 Sn-Te 화합물은 열전모듈의 접합강도를 약화시키고 이로 인해 열전모듈의 접합 신뢰성을 크게 저하 시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 솔더와 소자 사이에 확산방지층이 적용되고 있으며, 이 중에서 니켈합금이 가장 널리 적용되고 있다. 니켈층을 형성시키는 방법 중에서, 무전해 도금법은 간단하게 열전소자 표면 위에 도금 층을 균일한 두께로 만들어 낼 수 있다. 하지만, 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 화학적 결함이 존재하지 않기 때문에, 무전해 니켈 도금층의 밀착성이 떨어진다. 이 때. 소자 표면에 거칠기 효과(anchor effect)를 부여하기 위해 물리적 샌딩법을 사용하는데 이 방법의 경우 소자에 크랙 같은 손상을 미쳐 열전모듈의 신뢰성 저하를 가져온다. 그러므로 거칠기 효과를 부여하면서 소자에 손상을 최소화하는 습식 식각법을 개발하여 Bi-Te계 열전소자의 표면 조도를 조절하고 무전해 Ni-P 도금을 실시하였다. 그리고 열처리 유무에 따른 열전모듈의 접합강도를 측정하였으며, 제작한 열전 모듈의 접합부 및 파단부의 계면 분석하여 무전해 Ni-P도금을 위한 습식식각법(wet etching법)에 대하여 검토하였다. N-type은 질산과 구연산의 혼합수용액에, P-type은 왕수에 습식 식각처리를 해서 적당히 표면 조도를 조절한 후에 EPMA로 분석을 해본 결과 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 anchor effect가 부여 된 것을 확인했다. 습식 식각에 의해서 제조된 열전모듈의 접합강도는 종래의 알루미나 샌딩법으로 제조한 열전모듈 보다 높은 접합강도를 나타내었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• v.30 no.5
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• pp.418-426
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• 2022

Chimeric antigen receptor T (CAR-T) cell therapy is one of the promising anticancer treatments. It shows a high overall response rate with complete response to blood cancer. However, there is a limitation to solid tumor treatment. Additionally, this currently approved therapy exhibits side effects such as cytokine release syndrome and neurotoxicity. Alternatively, bispecific antibody is an innovative therapeutic tool that simultaneously engages specific immune cells to disease-related target cells. Since programmed death ligand 1 (PD-L1) is an immune checkpoint molecule highly expressed in some cancer cells, in the current study, we generated αCD3xαPD-L1 bispecific antibody (BiTE) which can engage T cells to PD-L1⁺ cancer cells. We observed that the BiTE-bound OT-1 T cells effectively killed cancer cells in vitro and in vivo. They substantially increased the recruitment of effector memory CD8⁺ T cells having CD8⁺CD44⁺CD62L^low phenotype in tumor. Interestingly, we also observed that BiTE-bound polyclonal T cells showed highly efficacious tumor killing activity in vivo in comparison with the direct intravenous treatment of bispecific antibody, suggesting that PD-L1-directed migration and engagement of activated T cells might increase cancer cell killing. Additionally, BiTE-bound CAR-T cells which targets human Her-2/neu exhibited enhanced killing effect on Her-2-expressing cancer cells in vivo, suggesting that this could be a novel therapeutic regimen. Collectively, our results suggested that engaging activated T cells with cancer cells using αCD3xαPD-L1 BiTE could be an innovative next generation anticancer therapy which exerts simultaneous inhibitory functions on PD-L1 as well as increasing the infiltration of activated T cells having effector memory phenotype in tumor site.

• Journal of Powder Materials
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• v.31 no.2
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• pp.119-125
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• 2024

The n-type Bi_2-xSb_xTe₃ compounds have been of great interest due to its potential to achieve a high thermoelectric performance, comparable to that of p-type Bi_2-xSb_xTe₃. However, a comprehensive understanding on the thermoelectric properties remains lacking. Here, we investigate the thermoelectric transport properties and band characteristics of n-type Bi_2-xSb_xTe₃ (x = 0.1 - 1.1) based on experimental and theoretical considerations. We find that the higher power factor at lower Sb content results from the optimized balance between the density of state effective mass and nondegenerate mobility. Additionally, a higher carrier concentration at lower x suppresses bipolar conduction, thereby reducing thermal conductivity at elevated temperatures. Consequently, the highest zT of ~ 0.5 is observed at 450 K for x = 0.1 and, according to the single parabolic band model, it could be further improved by ~70 % through carrier concentration tuning.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2005.05a
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• pp.32-32
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• 2005

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2005.05a
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• pp.33-33
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• 2005

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.104.1-104.1
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• 2018

열전소자는 열전현상을 이용한 재료로서 여기서 열전현상이란 열을 전기로 또는 전기를 열로 바꿀 수 있는 에너지 변환 현상을 의미한다. 그 중 Bi-Te계 열전소자는 $200^{\circ}C$이하의 온도에서 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 열전 모듈 제작시 Bi-Te 소자는 구리 기판에 접합하여 사용하게 되는데 이 때 솔더의 성분인 Sn과 기판의 Cu는 소자내로 확산하여 금속간 화합물을 형성한다. 이렇게 형성된 금속간 화합물은 접합강도를 저하시키는 원인뿐만 아니라 열전 성능을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 이러한 접합강도와 열전성능의 저하를 막기 위해 BiTe 소자의 표면에 $4{\mu}m$두께의 Ni-P 도금 공정을 추가하여 Ni-P 도금층이 Cu와 Sn의 확산을 막는 방지층 역할을 하게 한다. 그리고 도금한 소자를 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$로 커팅하여 구리 기판에 접합하여 열전 모듈을 제작하였다. 제작된 열전모듈의 단면을 EPMA분석한 결과 Ni-P 도금층이 확산방지층으로 잘 작용되었음을 확인하였다. 또한 접합강도 측정결과 도금을 하지 않은 Bi-Te소자에 비해 접합강도가 향상되었음을 확인하였다. 따라서 Ni-P도금을 실시함으로서 금속간 화합물 형성을 억제하고 열전모듈의 성능과 접합강도를 향상시킬 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.4
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• pp.103-107
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• 2021

Temperature dependences of electronic and thermal transport properties of narrow band gap thermoelectric materials are dependent on the transport behavior of minority carriers as well as majority carriers. Thus, weighted mobility ratio, which is defined the ratio of weighted mobility for majority carriers to that for minority carriers, must be one of the important parameters to enhance the performance of thermoelectric materials. Herein, we provided a practical guide for the development of high-performance Bi-Te-based thermoelectric materials based on the weighted mobility ratio control by considering theoretical backgrounds related to the electronic transport phenomena in semiconductors.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.34 no.9
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• pp.448-455
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• 2024

We conducted a study on excessive doping of the Cr and In elements in Bi-Sb-Te materials satisfying the Hume-Rothery rule, and investigated the resulting electrical and thermal properties. From X-ray diffraction (XRD) results, we confirmed the formation of a single phase even with excessive doping. Through analysis of electrical properties, we observed the highest enhancement in electrical characteristics at y = 0.2, suggesting that the appropriate ratio of Bi-Sb significantly influences this enhancement. Using the Callaway-von Baeyer (CvB) model to assess scattering due to point defects, we calculated the experimental point defect scattering factor (Γ_CvB.exp), which was notably high due to the substantial differences in volume and atomic weight between the substituted (Cr, In) and original (Bi, Sb) elements. Additionally, we conducted a single parabolic band (SPB) modeling analysis of materials with compositions y = 0.1 and 0.2, where, despite a decrease in density-of-states effective mass (m_d^*) during the enhancement process from y = 0.1 to 0.2, a sharp increase in non-degenerate mobility (μ₀) led to an 88 % increase in weighted mobility (μ_w). Furthermore, analyzing zT with respect to n_H revealed a 51 % increase in zT at a composition of y = 0.2. This study confirmed a significant reduction in lattice thermal conductivity with the co-doping strategy, and with further compositional studies to improve electrical properties, we anticipate achieving high zT.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.695-695
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• 2013

양단간의 온도차를 이용한 열전 발전 및 펠티어 효과를 이용한 열전냉각 소자는 전기와 열의 직접적인 변환으로 활용도가 높아 차세대 에너지 연구 분야로 각광 받고 있다. 열전 소자의 성능 척도는 성능지수 Z (Figure of Merit)로 나타내며, Seebeck 계수 및 전기전도도, 열전도도의 관계로 주어지게 되고 재료의 물성치가 소자의 성능에 큰 영향을 주게 된다. 따라서, 열전재료의 성능을 높이는 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 최근 에너지 밴드 구조를 조절하여 Seebeck계수의 향상을 시도하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이는 페르미 레벨근처에 도핑 된 원자들이 Density of states에 추가로 준위를 형성하여 Seebeck 계수 향상을 가능하게 한다. 본 연구에서는 상온용 열전 물질인 $Bi_2Te_3$에 Iodine 도핑을 통한 열전 성능 변화를 고찰하고자 한다. $Bi_2Te_3$는 유기금속 화합물 증착 방법으로 성장하였고 기판으로 $4^{\circ}$기울어진 GaAs를 사용 하였다. 전기적 특성은 Seebeck 측정 및 Van der Pauw법에 의한 Hall measurement 방법으로 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1988.11a
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• pp.164-167
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• 1988

This paper reports optical properties and hole formation of a 488nm-optimumed trilayer structure utiluzed Te-based thin films as a recording layer, and the application of trilayer to 830nm. The optical recording characteristics of metallic recording media are enhanced significantly by incoporating the metal (Al) layer into an antireflection trilayer structure. Due to the interference condition inherent in the design of the trilayer structure, reflectance from holes is ranked a low fraction. the hole formation is carried out by laser by $Ar^+$ laser(488nm). For 20nsec laser pulse duration, the hole opening threshold power of $(Te_{86}Se_{14})_{50}Bi_{50}$ trilayer is lower than that of monolayor that used in this experiments. Hole shapes of the whole sample were clean. For the application of the diode laser, the thickness of dielectric is varied by$\lambda$/4n. In order to compare the monolayer with the trilayer reflectance was measured.