| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교) |
| 권호 | 11권 2호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | Zn4Sb3의 열전특성에 미치는 Zn 함량의 영향 |
| 초록 | Zn4Sb3 화합물은 p 형 반도체로 673K 부근에서 무차원 성능지수가 1.3 정도인 것으로 보고되었다. Zn4Sb3 화합물은 현재 p형만이 개발되어 있는 상태로 열전 module 구성을 위해서는 n형 Zn4Sb3 화합물의 개발이 필요하다. Zn4Sb3 화합물의 열전 성능을 최적화하기 위해서 구성원소의 치환, 추가 원소의 도핑 그리고 제조 방법의 개선과 같은 다양한 시도가 진행되어 왔다. 한편 CoSb3 skutterudite 열전 재료에서 Sb를 Te으로 치환하여 고용체를 형성시킨 경우 Te은 n-형 dopant로 작용한는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Zn4Sb3 화합물의 열전특성에 미치는 Te의 치환 효과와 doping 효과를 비교 조사하였다. Te 치환 효과를 조사하기 위해 Zn4Sb3-yTey에서 y를 0.5까지 변화시켰고 Te doping 효과는 Zn4Sb3에 Te를 0.5at%까지 첨가하여 조사하였다. Zn와 Sb, Te를 각 조성에 맞게 배합하여 석영관에 진공봉입하고 1173K에서 1시간 용해한 후, 수직 Bridgeman 법을 이용하여 973K에서 5㎜/hr의 응고속도로 방향성 응고시켜 직경 10㎜의 응고재를 얻었다. 완전한 단상 β-Zn4Sb3을 얻기 위해 673K에서 24시간 균질화 열처리를 행하였다. X선 회절법으로 생성상을 확인하였고, 전체적인 조성을 EPMA로 분석하였다. 상온에서 600K 범위에서 Seebeck 계수(α), 전기전도도(σ)과 열전도도(κ)를 각기 일정 온도구배법과 4 단자법, Laser flash 법으로 측정하였다. 이들 측정값으로부터 power factor(=α2σ)와 성능지수(Z=α2/σκ -1)를 계산하였다. 감사의 글 본 연구는 산업자원부의 지역협력연구센터사업의 지원에 의해 수행되었습니다. |
| 저자 | 양준오1, 장경욱1, 김일호2, 최국선3 |
| 소속 | 1한서대, 2충주대, 3한국지질(연) |
| 키워드 | Zn4Sb3 화합물; Te의 치환; Tedoping |
