| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 | 동시증착법으로 형성한 n형 Bi2Te3 박막과 p형 Sb2Te3 박막의 열전특성 및 이들을 사용하여 구성한 열전박막센서의 감지 특성 |
| 초록 | 열전재료는 Seebeck 효과와 Peltier 효과에 의해 열 에너지와 전기 에너지간의 직접변환이 가능한 재료로서 열전발전이나 전자냉각에 다양하게 응용되고 있다. 최근 초소형 고감도 센서와 마이크로 냉각소자의 필요성이 크게 대두됨에 따라 열전박막을 이용한 마이크로 열전소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 열전박막을 사용한 마이크로 열전센서에서는 열전 leg들의 미세화에 의해 작은 온도차에서도 큰 출력전압의 발생이 가능하여 우수한 감지특성을 얻는 것이 가능하다. 마이크로 열전소자를 구성하기 위한 열전박막으로는 상온 부근에서 열전특성이 우수하며 조성 조절이 용이한 2원계 n형 Bi2Te3 및 p형 Sb2Te3 박막이 많이 사용되고 있다. 열전박막의 제조공정 중에서 진공증착법은 MOCVD, MBE, 스퍼터링 공정보다 공정단가가 낮으며 박막 형성속도가 빠르다는 장점이 있다. 또한 전기도금공정에 비해서는 전기도금 씨앗층이 불필요하여 p형과 n형으로 이루어진 박막모듈을 형성하기 용이하다는 장점이 있다. 그러나 단일 증착원을 사용하여 B2Te3 필름을 증착시 Bi와 Te의 증기압 차이에 기인하여 박막의 조성 조절이 어려울 뿐만 아니라 두께 방향으로 심한 조성 변화가 발생하는 문제점이 있다. Bi와 Te의 듀얼 증착원을 사용한 동시증착은 이와 같은 단일 증착원 사용에 따른 문제점을 해결할 수 있으며, 박막의 조성조절이 용이한 장점이 있다. 본 연구에서는 동시증착법을 사용하여 n형 Bi2Te3 및 p형 Sb2Te3 박막을 형성하고 이들을 열처리한 후, 동시증착 공정변수 및 열처리 공정변수에 따른 열전특성을 분석하였다. 또한 n형 Bi2Te3 박막과 p형 Sb2Te3 박막 레그들로 구성된 열전박막 소자를 형성한 후, 열전박막 소자의 감지특성을 측정하였다. 감사의 글 본 연구는 한국연구재단의 일반연구자지원사업의 지원으로 수행되었습니다. (과제번호: 2010-0009642) |
| 저자 | 김재환, 최정열, 김민영, 오태성 |
| 소속 | 홍익대 |
| 키워드 | 열전재료; 열전박막; 열전박막센서; Bi2Te3; Sb2Te3; 동시증착법 |
