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

• Carbon letters
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• 제21권
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• pp.8-15
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• 2017

The thermoelectric Seebeck and Peltier effects of a single walled carbon nanotube (SWCNT) quantum dot nanodevice are investigated, taking into consideration a certain value of applied tensile strain and induced ac-field with frequency in the terahertz (THz) range. This device is modeled as a SWCNT quantum dot connected to metallic leads. These two metallic leads operate as a source and a drain. In this three-terminal device, the conducting substance is the gate electrode. Another metallic gate is used to govern the electrostatics and the switching of the carbon nanotube channel. The substances at the carbon nanotube quantum dot/metal contact are controlled by the back gate. Results show that both the Seebeck and Peltier coefficients have random oscillation as a function of gate voltage in the Coulomb blockade regime for all types of SWCNT quantum dots. Also, the values of both the Seebeck and Peltier coefficients are enhanced, mainly due to the induced tensile strain. Results show that the three types of SWCNT quantum dot are good thermoelectric nanodevices for energy harvesting (Seebeck effect) and good coolers for nanoelectronic devices (Peltier effect).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1883-1889
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• 2013

Fe-Si계 합금은 우주탐사용으로 응용되고 있는 Si-Ge합금보다는 낮은 성능지수를 나타내지만 원료가 풍부하여 저가이고, 제조가 간단하며, $800^{\circ}C$까지 사용가능한 중고온용 열전발전재료이다. 본 연구에서는 고주파 진공유도로를 이용해서 제조한 p형 $FeSi_2$의 열전물성에 미치는 입자크기 및 첨가물 영향에 대해 조사하였다. 조성입자크기가 작을수록 소결밀도 증가와 함께 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 증가하였다. Seebeck 계수는 600~800K에서 최고값을 나타내었고, 잔존하는 ${\varepsilon}$-FeSi 금속전도상에 의해 약간 감소하였다. $Fe_2O_3$ 및 $Fe_3O_4$를 첨가한 경우, 잔존 금속전도상 및 Si 결핍양 증가에 의해 도전율은 증가하였고 Seebeck 계수는 감소하였다. 반면에 $SiO_2$를 첨가한 경우에는 도전율과 Seebeck 계수 모두 상승하였다.

• 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.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권5호
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• pp.457-460
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• 2010

$SmCoO_3$ system was investigated for their application to themoelectric materials. All specimens showed p-type semiconducting behavior and their electrical conductivity ($\sigma$), Seebeck coefficient (S) and power factor were measured at high temperature. And the effect of dopant ions on their thermoelectrical properties were also investigated. $Fe^{3+}$ ion doped into $Co^{3+}$ site enhanced the Seebeck coefficient and decreased the electrical conductivity simultaneously. The maximum Seebeck coefficient value for 60% doping case reached to 780 ${\mu}V$/K at $240^{\circ}C$. However $Fe^{3+}$ doped system cause an negative effect on power factor value. In case of the pure phase, the maximum Seebeck coefficient value reached to 290 ${\mu}V$/K at $240^{\circ}C$ and the maximum electrical conductivity was obtained 748 1/(ohm$\times$cm) at $960^{\circ}C$. As a result, the maximum power factor was obtained $1.49\times10^{-4}$ W/$mK^2$ at $550^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권3호
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• pp.325-330
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• 2019

Band convergence is known to be effective in improving thermoelectric performance by increasing the Seebeck coefficient without significantly reducing electrical conductivity. Decoupling of the Seebeck coefficient and electrical conductivity in converged bands is the key requirement. Yet, the degree of decoupling depends on the band parameters of the converging bands. Herein, we report theoretical transport properties of two valence bands as their energy difference changes from 0.25 eV to 0 eV. In order to demonstrate the effect of band parameters in transport, we first conducted calculations for the case where the two bands have the same parameters. Then, we conducted the same calculation by doubling the density-of-states effective mass of one valence band. Given that there are two bands, each band's effective mass was doubled one at a time while the other band's effective mass remained constant. We found that the decoupling was strongest when the bands participating in convergence had the same band parameters.

• 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.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4835-4841
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• 2015

n형 FeSi2의 열전물성에 미치는 입자크기 및 성형압력의 영향에 대해 조사하였다. 입자크기가 다른 출발 분말을 각각 가압성형(성형압력; $70{\sim}220kg/cm^2$) 하였고, 제작한 성형체를 Ar 분위기 1473 K에서 7시간 소결한 후, 반도체상인 ${\beta}$상을 얻기 위해 1103 K에서 100시간 소둔처리 하였다. XRD, SEM 및 EDS를 이용해서 시편들의 미세구조 및 상분석을 행하였다. 동일 시료를 가지고 Ar 분위기 상온~1023 K에서 도전율과 Seebeck 계수를 동시에 측정하였다. 입자크기가 작을수록 소결밀도와 잔존 ${\varepsilon}$-FeSi 금속전도상 증가에 의해 도전율이 상승하였으며, Seebeck 계수는 700~800 K에서 최고값을 나타내었고, 입자크기가 작을수록 잔존 ${\varepsilon}$-FeSi 금속전도상 증가에 의해 감소하였다. 반면에 성형압력의 변화는 도전율 및 Seebeck 계수에 그다지 큰 영향을 미치지 않았다. 결과적으로 power factor는 성형압력 보다 입자크기에 큰 영향을 받았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.470.1-470.1
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• 2014

InAs는 high mobility를 갖는 III-V 화합물 반도체로 최근 InAs 나노선 기반 electronic transport에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, InAs는 n-type의 중온 영역대의 열전물질로서 나노선이나 나노박막과 같은 저 차원 구조의 열전 특성에 대한 보고가 이루어 지고 있다. 대부분의 InAs 나노선의 성장 방법은 화학기상증착법에 의한 것으로, 상온에서 $100{\mu}V/K$ 이하의 낮은 Seebeck 계수 값을 나타내고 있다. 본 연구는 무촉매 상태에서 MBE (Molecular beam epitaxy) 성장시킨 InAs 나노선의 열전 특성을 측정하였다. MTMP (Microfabricated Thermoelectric measurement platform)를 이용하여 50 K에서 300 K까지의 온도 영역에서 전기전도도, Seebeck 계수의 측정을 진행하였다. 그 결과 Seebeck 계수 값은 상온에서 대략 $200{\mu}V/K$로 높게 나타나고 있으며, 동일한 나노선의 상온 전기전도도는 대략 9800 S/m로 많은 보고들과 비슷한 수준의 수치가 나타나고 있다. Transconductance 측정을 통한 field-effect mobility와 carrier 농도를 평가한 결과가 Mott formula에서 계산된 carrier 농도와 유사한 결과를 나타내었다. 매우 큰 Seebeck 는 carrier 농도가 낮은 것에 기인한 것으로 판단된다.