• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.629-637
• /
• 2008

We report several experimental data capable of evaluating the amorphous-to-crystalline (a-c) phase transformation in $(Ag)_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ (x = 0, 0.05, 0.1) thin films prepared by a thermal evaporation. The isothermal a-c structural phase changes were evaluated by XRD, and the optical transmittance was measured in the wavelength range of $800{\sim}3000$ nm using a UV-vis-IR spectrophotometer. A speed of the a-c transition was evaluated by detecting the reflection response signals using a nano-pulse scanner with 658 nm laser diode (power P = $1{\sim}17$ mW, pulse duration t = $10{\sim}460$ ns). The surface morphology and roughness of the films were imaged by AFM. It was found that the crystallization speed was so enhanced with an increase of Ag content. While the sheet resistance of c-phase $(Ag)_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ was similar to that of c-phase $Ge_2Sb_2Te_5$ (i.e., $R_c{\sim}10{\Omega}/{\square}$), the sheet resistance of a-phase $(Ag)_x(Ge_2Sb_2Te_5)_{1-x}$ was found to be lager than that of a-phase $Ge_2Sb_2Te_5$, $R_a{\sim}5{\times}10^6{\Omega}{/\square}$. For example, the ratios of $R_a/R_c$ for $Ge_2Sb_2Te_5$ and $(Ag)_{0.1}(Ge_2Sb_2Te_5)_{0.9}$ were approximately $5{\times}10^5$ and $5{\times}10^6$, respectively.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.245-251
• /
• 1998

Bi를 첨가한 n형 PbTe 가압소결체를 기계적 합금화 공정으로 제조하여, 소결 특성과 열전특성을 분석하고 이를 용해/분쇄법으로 제조한 PbTe가압소결체와 비교하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 PbTe가압소결체에는 용해/분쇄법으로 제조한 시편에 비해 Seebeck계수가 음의 값으로 증가하였으며, 전기비저항이 증가하고 열전도도가 감소하였다. 또한 기계적 합금화 공정으로 제조한 PbTe에서 최대성능지수가 증가하였으며, \ulcorner대성능지수를 나타내는 온도가 저온으로 이동하였다. 0.3wt% Bi를 첨가한 PbTe를 $650^{\circ}C$에서 가압소결시 기계적 합금화 공정으로 제조한 시편은 $200^{\circ}C$에서 $1.33\times10^{-3}/K$의 최대성능지수를 나타내었으며, 용해/분쇄법으로 제조한 시편은 $400^{\circ}C$에서 $1.07\times10^{-3}/K$의 최대성능지수를 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.132-138
• /
• 2003

수평 전기로에서 $CdIn_2Te_4$ 다결정을 용응법으로 합성하고 Bridgman법으로 tetragonal structure의 $CdIn_2Te_4$ 단견정을 성장시켰다. c축에 수직한 시료의 광흡수와 광전류 spectra를 293k에서 10K까지 측정하였다. Hall효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293 K에서 각각 $8.61\times 10^{16}\textrm{cm}^3,\;242\textrm{cm}^$V .s였다. $CdIn_2Te_4$ 단결정의 광흡수와 광전류 spectra를 293k에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g$(T)는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $1.4750ev - (7.69\times10^{-3})\; ev/k)\;T^2$/(T + 2147k)이었다. 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting Δcr값이 0.2704 eV이며 spin-orbit $\Delta$so값은 0.1465 eV임을 확인하였다. 10K일 때 광전류 봉우리들은 n : 1일때 $A_\;{1-} B_\;{1-}$와 $C_\;{1-}$-exciton봉우리임을 알았다

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
• /
• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
• /
• pp.311-352
• /
• 1996

Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.

• 전기의세계
• /
• 제21권1호
• /
• pp.17-21
• /
• 1972

Electrical resistivity and switching phenomena in glass semiconductor of AsTe and AsTeGa is studied. Samples sliced from ingot which is air quenched or water quenched, show high resistivity at room temperature. The resistivity of the AsTe and AsTeGa is 1*10$^{6}$ .ohm.-cm and 5*10$^{6}$ .ohm.-cm at 27.deg. C. Switching phenomena take place in thin the thick samples. Holding voltage is different with the thickness of the samples and the characteristics of switching in the thin and thick samhles are similar. When square wave pulse voltage is applied, delay time is detected to 5.mu.sec by oscilloscpoe.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.349-354
• /
• 1999

Dopant를 첨가하지 않은 시료와 donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 $Bi_2Te_3-10%$ 단결정을 Bridgman법으로 성장시키고 Hall 계수, 전하이동도, 전기비저향, Seebeck 계수, 열전도도 빛 성능지수를 77~600K의 온도범위에서 측정하였다. Dopant를 첨가하지 않은 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Se_3$ 단결정에서 포화정공농도는 $5.85\times10_{18}cm^{-3}$ 이고 degenerate 온도는 127K 이었￡며, 전하 이동에 대한 산란인자는 -0.23 이고 전자이동도와 정꽁이동도의 비 ($\mu_e/\mu_h)$는 1.45 이었다. 90% $Bi_2Te_3-10% Bi_2Te_3$ 단결정의 OK 에서의 밴드갭 에너지는 0.200 eV 로서 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$계 단결정에서눈 $Bi_2Se_3$의 놓도가 증가할수록 밴 드갭 에너지가 증가하였다. Donor dopant로 $CdI_2$를 첨가한 90% $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 조성의 n형 단결정에서 성능지수의 최대값은 $CdI_2$를 0.05 wt% 첨가한 경우에 약 230K에서 $3.2\times10^{-3}/K$를 나타내었다.

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

• 한국세라믹학회지
• /
• 제52권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

Thermoelectric (TE) technology is becoming increasingly important in applications of solid-state cooling and renewable energy sources. $Bi_2Te_3$-based TE materials are widely used in small-scale cooling and temperature control applications; however, higher levels of TE performance are required for new applications such as large-scale cooling (e.g., domestic refrigerators or air conditioners) and for highly efficient power generation system. Recently, the TE performance of $Bi_2Te_3$-based materials has been remarkably enhanced by the introduction of nanostructuring technologies which can be used to prepare TE raw materials. Because it takes into account the theoretical and experimental characteristics, nanostructuring has been shown to be one of the most promising ways to realize the simultaneous control of the electronic and thermal transport properties. In this review, emphasis is placed on bulk-type nanostructured $Bi_2Te_3$-based TE materials. Nanostructuring technologies for enhanced TE performance are summarized, and a few important strategies are presented.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
• /
• pp.248-250
• /
• 1987

Transparent CdS films with low electrical restivity on glass substrates were prepared by coating a CdS slurry which contained 10 wt.% $CdCl_2$, and sintering in a nitrogen atmosphere at $600^{\circ}C$ for 2hr. All-polycrystalline CdS/CdTe solar cells were fabricated by coating CdTe slurries, which contained 1.0 or 4.5 wt.% $CdCl_2$, on the sintered CdS films and sintering at $700^{\circ}C$ for various periods of sintering. The spectral responses of the sintered CdS/CdTe solar cells were measured and compared with theoretically calculated quantum efficiency. The spectral responses of the sintered CdS/CdTe solar cells in the short-wavelength region decreases with-increasing sintering time. The poor response in this region is attributed to the existence of the Cd-S-Te solid solution in the compositional junction. The decrease in the maximum response in the long-wavelength region as the sintering exceeds certain time appears to be caused by the increase in the depth of the buried homo junction and by the increase in the series resistance. The $CdCl_2$ in the CdTe layer during sintering enchances the interdiffusion of S, Te or donor impurities across the metallurgical Junction causing the formation of deeper n-p junction in the CdTe layer.

• 한국재료학회지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.918-923
• /
• 2002

In this work, CdTe films were deposited on CdS/ITO/glass substrate by a close spaced sublimation (CSS) method. A $Cu_2$Te layer was deposited on the CdTe film by evaporating $Cu_2$Te powder. Then the samples were annealed for p+ ohmic contact. TEM and XRD analysis showed that $CdTe/Cu_2$Te interface exhibited different forms with various annealing temperature. A good p+ ohmic contact was achieved when the annealing temperature was between $180^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. Best cell efficiency of 12.34% was obtained when post annealing temperature was $200^{\circ}C$ for 5 min. Thermal stress test of the CdS/CdTe cells with carbon back contact showed that the $Cu_2$Te contact was stable at $50^{\circ}C$ in $N_2$ and was slowly degraded at $100^{\circ}C$ in $N_2$. In comparison to the conventional carbon contact, the $Cu_2$Te contact showed a better thermal stability.