Park, Sung-Jin;Kim, In-Soo;Kim, Sang-Kyun;Choi, Se-Young
Korean Journal of Materials Research
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v.18
no.2
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pp.61-64
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2008
Electrical optical switching and structural transformation of $Ge_{15}Sb_{85}$, $Sb_{65}Se_{35}$ and N2.0 sccm doped $Sb_{83}Si_{17}$ were studied to investigate the phase change characteristics for PRAM application. Sb-based materials were deposited by a RF magnetron co-sputtering system and the phase change characteristics were analyzed using an X-ray diffractometer (XRD), a static tester and a four-point probe. Doping Ge, Se or Si atoms reinforced the amorphous stability of the Sb-based materials, which affected the switching characteristics. The crystallization temperature of the Sb-based materials increased as the concentration of the Ge, Se or Si increased. The minimum time of $Ge_{15}Sb_{85}$, $Sb_{65}Se_{35}$ and N2.0 sccm doped $Sb_{83}Si_{17}$ for crystallization was 120, 50 and 90 ns at 12 mW, respectively. $Sb_{65}Se_{35}$ was crystallized at $170^{\circ}C$. In addition, the difference in the sheet resistances between amorphous and crystalline states was higher than $10^4{\Omega}/{\gamma}$.
Jong Min Park;Seungki Jo;Sooho Jung;Jinhee Bae;Linh Ba Vu;Kwi-Il Park;Kyung Tae Kim
Journal of Powder Materials
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v.31
no.3
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pp.236-242
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2024
The development of thermoelectric (TE) materials to replace Bi2Te3 alloys is emerging as a hot issue with the potential for wider practical applications. In particular, layered Zintl-phase materials, which can appropriately control carrier and phonon transport behaviors, are being considered as promising candidates. However, limited data have been reported on the thermoelectric properties of metal-Sb materials that can be transformed into layered materials through the insertion of cations. In this study, we synthesized FeSb and MnSb, which are used as base materials for advanced thermoelectric materials. They were confirmed as single-phase materials by analyzing X-ray diffraction patterns. Based on electrical conductivity, the Seebeck coefficient, and thermal conductivity of both materials characterized as a function of temperature, the zT values of MnSb and FeSb were calculated to be 0.00119 and 0.00026, respectively. These properties provide a fundamental data for developing layered Zintl-phase materials with alkali/alkaline earth metal insertions.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.30
no.2
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pp.86-90
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2017
This work reports the phase-change behavior and thermal stability of doped GeSbTe/GeSbTe bilayers. We prepared the bilayers using RF sputtering, and annealed them at annealing temperature ranging from $100^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$. The sheet resistance of the bilayer decreased and saturated with increasing annealing temperature, and the saturated value was close to that of pure GeSbTe film. The surface of the bilayer roughened at $400^{\circ}C$, which corresponds to the surface roughening of doped GeSbTe film. Mixed phases of face-centered cubic and hexagonal close-packed crystalline structures were identified in the bilayers annealed at elevated temperature. These results indicate that the phase-change behavior of the bilayer depends on the concurrent phase-transitions of the two GeSbTe-based films. The dopants in the doped GeSbTe film were diffused out at annealing temperatures of $300^{\circ}C$ or higher, which implies that the thermal stability of the bilayer should be considered for its application in phase-change electronic devices.
The present study focused on the synthesis of Bi-Sb-Te-based thermoelectric powder by an oxidereduction process. The phase structure, particle size of the synthesized powders were analyzed using XRD and SEM. The synthesized powder was sintered by the spark plasma sintering method. The thermoelectric property of the sintered body was evaluated by measuring the Seebeck coefficient and specific electric resistivity. The $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ powder had been synthesized by a combination of mechanical milling, calcination and reduction processes using mixture of $Bi_2O_3$, $Sb_2O_3$ and $TeO_2$ powders. The sintered body of the $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ powder synthesized by an oxide-reduction process showed p-type thermoelectric characteristics, even though it had lower thermoelectric properties than the sintered body of the $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ thermoelectric powder synthesized by the conventional melting-crushing method.
$TiO_2/CH_3NH_3Pb_{1-x}Sb_xI_{3-3x}Br_{3x}-based$ photovoltaic devices were fabricated by a spin-coating method using mixture solutions with $SbBr_3$. Effects of $SbBr3$, CsI or RbBr addition to $CH_3NH_3PbI_3$ precursor solutions on the photovoltaic properties where investigated. The short-circuit current densities and photoconversion efficiencies were improved by adding a small amount of $SbBr_3$, CsI or RbBr to the perovskite phase, which would be due to the doping effect of Sb, Br and Cs/Rb atom at the Pb, I and $CH_3NH3$ sites, respectively.
The recent development of electro-optic devices and anticorrosion media has led to the necessity to investigate infrared optical systems with solid-solid interfaces of materials that often have the characteristic of amorphousness. One of the most promising classes of materials for those purposes seems to be the chalcogenide glasses. Chalcogenide glasses, based on the Ge-Sb-Se system, have drawn a great deal of attention because of their use in preparing optical lenses and transparent fibers in the range of 3~12 um. In this study, amorphous Ge-Sb-Se chalcogenide for application in an infrared optical product design and manufacture was prepared by a standard melt-quenching technique. The results of the structural, optical and surface roughness analysis of high purity Ge-Sb-Se chalcogenide glasses are reported after various annealing processes.
The porous $Mg_3Sb_2$ based compounds with 60~70% of relative density were prepared by powder compaction at room temperature and reactive liquid phase sintering at 1023 K for 4hrs. The stoichiometric $Mg_3Sb_2$ compounds were synthesized from elemental Sb and Mg powder in the mixing range of 61~63 at% Mg. The increased scattering effect due to the micro-pores reduced the mobility of the charge carrier and the phonon, which caused the electrical conductivity and the thermal conductivity to decrease, respectively. But the scattering effect was greater for the electrical conductivity than for the thermal conductivity. Excess Mg alloyed in the $Mg_3Sb_2$ compounds decreased the electrical conductivity, but had no effect on the thermal conductivity. On the other hand, the large increase of the Seebeck coefficient was the result of a decrease in the charge carrier density due to the excess Mg. Dimensionless figure of merit of the porous $Mg_3Sb_2$ compound reached a maximum value of 0.28 at 61 at% Mg. The obtained value was similar to that of $Mg_3Sb_2$ compounds having little pores.
Magnetic and Magneto-Optical properties of Co-based MnSbPt thin films prepared by R.F Sputtering were investigated. In this study, the optimum heat treatment condition was found to be $300^{\circ}C$-4hours under a $5\times10^{-6}$ Torr, but perpendicularly magnetized thin films could not be obtained. Coercive force showed maximum value of about 5000e at $250\AA$ Co thickness but the value is not enough for practical use of the thin film. Heat treated Co-based MnSbPt thin film shows 0.78 degree of Kerr rotation angle for 700nm of incident wavelength.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.17
no.3
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pp.324-330
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2006
In this study, carbothermal reduction method was employed to synthesis Sn-Sb alloy powders from chief metal oxides with ultrafine sizes. The Sn-Sb powders consisting of ultrafine particles were formed at $800{\sim}900^{\circ}C$ by reduction of oxides. Those powders have high initial discharge capacities ($570{\sim}637\;mAh/g$) and discharge capacities of those powders maintain initial capacity after 20 cycle due to existence of ultrafine particles in powders and alloying effect of Sn-Sb.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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