• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.85-86
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• 2012

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.153-158
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• 2005

순간 증착법으로 제조한 n형 $Bi_2Te_{2.4}Se_{0.6}$ 박막에 대하여 유효 평균 자유 행로 모델을 적용하여 박막의 두께가 열전 특성에 영향을 미치지 않는 임계 두께를 구하였다. 또한 열처리 전후 전자 농도 및 이동도의 변화를 조사하여 열처리에 의한 열전 특성의 변화를 역구조 결함과 관련하여 설명하였다. Seebeck 계수와 전기 비저항 모두 두레의 역수와 직선적인 관계를 보였으며, 이로부터 구한 평균 자유 행로는 $5120\AA$이었다. 열처리에 의해 전자의 이동도가 증가하였지만, 역구조 결함의 감소로 인해 운반자의 전자 농도가 현저히 감소하여, 결국 전기전도도가 감소하고 Seebeck 계수가 증가하였다 473k에서 1시간 동안 열처리한 Seebeck 계수와 전기전도도는 각각 $-200\;\mu V/k$와 $510\omega^{-1}cm^{-1}$이었다 또한, 열처리에 의해 열전 성능 인자가 상당히 향상되어 $20\times10^{-4}\;W/(mK^2)$를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.13-19
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• 2021

n형 SiC 반도체에서 적층 결함이 열전 물성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. ��-SiC 분말 성형체를 질소 분위기에서 1600~2100 ℃, 20~120분간 열처리해서 30~42 %의 기공률을 갖는 다공질 SiC 반도체를 제작하였다. X선 회절 분석으로 적층 결함량, 격자 스트레인 및 격자 상수를 산출하였고, 미세 구조 분석을 위해서 기공률 및 비표면적 측정과 함께, 주사 전자현미경 (SEM), 투과 전자현미경 (TEM) 및 고분해능 전자현미경 (HREM) 등을 관찰하였다. Ar 분위기 550~900 ℃에서 도전율과 Seebeck 계수를 측정 및 산출하였다. 열처리 온도가 높을수록, 처리 시간이 길어질수록 캐리어 농도 증가 및 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 도너로 작용하는 질소의 고용으로 Seebeck 계수는 음(-)의 값을 나타내었고, 도전율과 마찬가지로 열처리 온도 및 시간이 상승함에 따라 Seebeck 계수의 절대 값이 증가하였다. 이는 적층 결함의 감소, 즉 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 포논의 평균 자유 행정이 증가해서 결과적으로 포논-드랙 효과에 의한 Seebeck 계수의 향상으로 나타난 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.7-10
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• 1984

일반적으로 단결정반도체시편에서는 그의 자유반송자 밀도값이 측정방법을 달리해도 일정하다. 그러나 CdSe 박막반도체의 자유반송자 밀도간은 측정방법을 달리했을 때 다르게 나타난다. 본 연구에서는 C-V방법, Seebeck 효과 및 a. c. Hall 효과를 통해서 측정한 CdSe 박막반도체의 자유반송자가 1018/㎤∼1024㎤범위의 값을 나타냈다. 이들 값의 차이를 나타내는 원인을 논의하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.991-997
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• 2003

SiC세라믹스의 열전변환물성에 미치는 A1$_4$C$_3$ 첨가효과에 대해 연구하였다. $\alpha$-SiC 분말에 A1$_4$C$_3$를 첨가하여 Ar분위기 2100∼220$0^{\circ}C$에서 3시간 소결하여 상대밀도 47∼59%인 다공질 SiC세라믹스를 제조하였다. X-선 회절분석 및 주사형 전자현미경으로 소결체의 상조성과 미세구조를 분석하였으며, A1$_4$C$_3$ 첨가에 의해 6H에서 4H로의 상전이 발생을 관찰할 수 있었다. 전기전도도와 Seebeck 계수를 Ar 분위기 550∼95$0^{\circ}C$에서 측정하였다. 무첨가 시료의 경우 출발원료중에 함유된 p형 불순물(Al, Fe)에 의해 Seebeck 계수가 정(+)의 값을 나타내었으며, 소결온도가 증가함에 따라 전기전도도가 증가하였다. A1$_4$C$_3$ 첨가 시료의 전기전도도는 상전이 및 캐리어농도 증가에 의해 무첨가 시료보다 높았으며, 또 Seebeck 계수도 크게 나타났다. 시료의 밀도, 첨가량 및 소결조건이 열전변환물성에 크게 기여하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권1호
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• pp.41-45
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• 2004

P-type $Bi_{0.5}$$Sb_{1.5}$ $Te_3$ thin films were deposited by the flash evaporation technique, and their thermoelectric properties and electronic transport parameters were investigated. The effective mean free path model was adopted to examine the thickness effect on the thermoelectric properties. Annealing effects on the carrier concentration and mobility were also studied, and their variations were analyzed in conjunction with the antisite defects. Seebeck coefficient and electrical resistivity versus inverse thickness showed a linear relationship, and the effective mean free path was found to be 3150$\AA$. No phase transformation and composition change were observed after annealing treatment, but carrier mobility increased due to grain growth. Carrier concentration decreased considerably due to reduction of the antisite defects, so that electrical conductivity decreased and Seebeck coefficient increased. When annealed at 473 K for 1 hr, Seebeck coefficient and electrical conductivity were $160\mu$V/K and 610 $W^{-1}$ $cm^{ -1}$, respectively. Therefore, the thermoelectric quality factor were also enhanced to be $16\mu$W/cm $K^2$.>.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권2호
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• pp.75-78
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• 2005

본 연구에서는 고온 융점과 높은 Seebeck 계수로 인해 고온 열전 재료로서 매우 우수한 silicon boride ($SiB_6$)의 고밀도 소결체를 방전 플라즈마 소결법(spark plasma sintering, SPS)을 도입하여 제조하였으며, 소결된 시편의 미세구조 및 열전 특성을 평가하였다. $1500^{\circ}C$의 비교적 저온에서 이론 밀도의 약 99%의 소결밀도로 SPS법을 통해 효과적으로 $SiB_6$를 치밀화 할 수 있었으며 이들 시편들의 열전특성 평가로부터, hot-press법으로 제조된 시편과 비교하여 매우 향상된 Seebeck 계수를 얻을 수 있었으며 상대적으로 높은 출력인자 값을 나타냈다.

• 전기화학회지
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• 제20권3호
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• pp.55-59
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• 2017

본 연구에서는 밀도범함수법 (DFT; Density Functional Theory) 기반의 제일원리 계산을 통해 페로브스카이트 $La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$ (LCMO) 재료의 열전 특성에 미치는 열처리 효과를 조사하고 실험을 통해 확인해 보았다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 열전 파워팩터 (PF; Power Factor) 값은 열처리 온도가 올라감에 따라 증가하는 현상을 보였으며, 1100 K에서 높은 PF 값 ($S^2{\sigma}=566{\mu}W/m{\cdot}K^2$)을 나타내었다. 해당 PF 열전 특성 값은 전기전도도 (Electrical Conductivity) 값의 향상보다는 지벡계수 (Seebeck Coefficient)의 향상에 더욱 우세한 영향을 받은 것으로 확인되었으며, 실험을 통해 각각의 열전 특성들에 미치는 영향성을 확인하였다. 수열합성법을 통해 합성된 $La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$ 재료를 가지고 600K ~ 1100K의 온도 조건에서 열처리 공정을 진행했으며, 이후 XRD (X-ray Diffraction) 분석과 SEM (Scanning Electron Microscope) 분석을 통해 재료의 특성을 분석하였다. 결과적으로 사방정계 구조를 가지는 페로브스카이트 LCMO 재료는 900K 이상에서 16~19 nm의 작은 결정 크기를 가지고 있음을 확인했으며, 이를 통해 열처리 온도의 증가가 열전 주요 특성인 전기전도도와 지벡계수 값을 각각 향상시킬 수 있음을 밝혔다.

• 설비공학논문집
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• 제16권1호
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• pp.62-69
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• 2004

Thermoelectric module is a device that can produce cooling in a direct manner using the electrical energy. The purpose of this study is to investigate the performance of thermoelectric module and cooling system equipped with the thermoelectric module. The performance of a thermoelectric module is estimated using two methods; theoretical analysis based on one-dimensional energy equations and experimental tests using heat source, heat sink and brass conduction extenders. For the thermoelectric cooling system, the temperatures in the chamber are recorded and then compared with those of lumped system analysis. The results show that the cooling capacity and COP of the thermoelectric module increases as the temperature difference between hot and cold surface decreases, and there is particular current at which cooling capacity reaches its maximum value. The experimental results for the thermoelectric cooling system are similar to those of lumped system analysis.