KR102356683B1 - 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102356683B1
KR102356683B1 KR1020150138612A KR20150138612A KR102356683B1 KR 102356683 B1 KR102356683 B1 KR 102356683B1 KR 1020150138612 A KR1020150138612 A KR 1020150138612A KR 20150138612 A KR20150138612 A KR 20150138612A KR 102356683 B1 KR102356683 B1 KR 102356683B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
thermoelectric
film structure
buffer layer
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020150138612A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170039450A (ko
Inventor
김성웅
김은성
황재열
박성준
신현진
Original Assignee
삼성전자주식회사
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 성균관대학교산학협력단 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020150138612A priority Critical patent/KR102356683B1/ko
Priority to EP16188699.9A priority patent/EP3151292B1/en
Priority to JP2016186738A priority patent/JP6869590B2/ja
Priority to CN201610868492.5A priority patent/CN107017333A/zh
Priority to US15/280,241 priority patent/US9954155B2/en
Publication of KR20170039450A publication Critical patent/KR20170039450A/ko
Priority to US15/933,900 priority patent/US20180212130A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102356683B1 publication Critical patent/KR102356683B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • H01L35/34—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02488—Insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02502—Layer structure consisting of two layers
    • H01L35/02—
    • H01L35/12—
    • H01L35/16—
    • H01L35/18—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/82—Connection of interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/853—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising arsenic, antimony or bismuth

Abstract

열전 구조체, 열전 소자 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 열전 구조체의 제조방법은 산화물 기판 상에 타겟으로부터 분리된 물질이 증착되는 과정에서, 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층이 상기 산화물 기판과 박막 구조물 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법{Thermoelectric structure, thermoelectric device and method of manufacturing same}
열전 구조체, 열전 소자 및 이러한 열전 구조체 및 열전 소자의 제조방법이 개시된다.
열전변환(Thermoelectric conversion)이란 열에너지와 전기에너지 사이의 에너지 변환을 의미한다. 열전재료에 전류를 흘려주면 그 양단 사이에 온도 구배가 발생하는 효과를 펠티어 효과(Peltier effect)라 하고, 역으로 열전재료의 양단에 온도 차이가 있을 때 전기가 발생하는 효과를 제벡 효과(Seebeck effect)라 한다.
펠티어 효과(Peltier effect)를 이용하면, 냉매가 필요 없는 각종 냉각 시스템을 구현할 수 있다. 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 냉각 시스템은 기존의 냉각 시스템(수동형 냉각 시스템, 냉매 가스 압축 방식의 시스템)으로는 해결하기 어려운 발열 문제를 해결하는데 유용하게 적용될 수 있다. 열전냉각은 환경 문제를 유발하는 냉매 가스를 사용하지 않는 친환경 냉각기술이며, 고효율의 열전냉각재료의 개발을 통해 열전냉각효율을 향상시키면, 냉장고, 에어컨 등 범용 냉각 분야로까지 응용의 폭을 확대할 수 있다.
한편, 제벡 효과(Seebeck effect)를 이용하면, 컴퓨터나 자동차 엔진부, 산업용 공장 등에서 발생한 열을 전기에너지로 변환할 수 있다. 이러한 제벡 효과(Seebeck effect)를 이용한 열전발전은 신재생 에너지원으로 활용될 수 있다. 최근 신에너지 개발, 폐에너지 회수, 환경보호 등에 대한 관심이 고조되면서, 열전소자에 대한 관심도 높아지고 있다.
일 구현예는, 비교적 간단한 방법에 의해, 산화물 기판 상에 낮은 열전도도를 가지는 텔루륨 계열의 박막 구조물을 형성하는 열전 구조체 및 열전 소자의 제조방법을 제공한다.
다른 구현예는 상기 열전 구조체 및 열전 소자를 제공한다.
일 측면에 따른 열전 구조체의 제조방법은,
텔루륨을 포함하는 타겟에 레이저를 조사하는 단계; 및
상기 레이저 조사에 의해 상기 타겟으로부터 분리된 물질을 산화물 기판에 증착시켜, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 산화물 기판 상에 상기 타겟으로부터 분리된 물질이 증착되는 과정에서, 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층이 상기 산화물 기판과 상기 박막 구조물 사이에 형성될 수 있다.
상기 레이저 조사 단계에서는, 0.5 Hz ~ 4 Hz의 범위의 주파수를 가지는 펄스 레이저가 조사될 수 있다.
상기 레이저 조사 단계에서는, 불화크립톤(KrF) 엑시머 레이저 장치가 사용될 수 있다.
상기 레이저 조사 단계에서는, 타겟에 가해진 에너지는 45 mJ 이하일 수 있다.
상기 박막 구조물을 형성하는 단계에서는, 2 시간 이내에, 두께가 10 nm ~ 100 nm인 박막 구조물이 형성될 수 있다.
상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도가 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)일 수 있다.
상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하일 수 있다.
상기 타겟은 비스무스(Bi), 안티몬(Sb), 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 박막 구조물은 복수의 박막층을 포함하며, 상기 복수의 박막층은 두께 방향으로 적층될 수 있다.
상기 박막층은 Bi0 .5Sb1 .5Te3으로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층은, 상기 산화물 기판 상에 형성되며 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층과, 상기 제1 버퍼층 상에 형성되며 텔루륨을 포함하는 제2 버퍼층을 포함할 수 있다.
상기 버퍼층의 두께는, 0.2 nm ~ 2 nm 일 수 있다.
상기 버퍼층으로부터 상기 박막 구조물을 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 분리된 박막 구조물을, 상기 산화물 기판과 다른 재질을 가지는 기판 상에 배치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 열전 구조체는,
산화물 기판;
상기 산화물 기판 상에 배치되며, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물; 및
상기 산화물 기판과 상기 박막 구조물 사이에 형성되며, 적어도 일부가 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층;을 포함할 수 있다.
상기 박막 구조물의 전체 두께는 10 nm ~ 100 nm일 수 있다.
상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)일 수 있다.
상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하일 수 있다.
상기 박막 구조물은 비스무스(Bi), 안티몬(Sb), 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 박막 구조물은 복수의 박막층을 포함하며, 상기 복수의 박막층은 두께 방향으로 적층될 수 있다.
상기 박막층은 Bi0 .5Sb1 .5Te3으로 이루어질 수 있다.
상기 버퍼층은, 상기 산화물 기판 상에 배치되며 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층과, 상기 제1 버퍼층 상에 배치되며 텔루륨을 포함하는 제2 버퍼층을 포함할 수 있다.
상기 버퍼층의 두께는, 0.2 nm ~ 2 nm 일 수 있다.
일 측면에 따른 열전 소자는,
기판; 및
기판 상에 배치되며, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물;을 포함하며,
상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)이며, 상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하일 수 있다.
일 구현예에 따른 열전 구조체, 열전 소자 및 그 제조방법은, 소정의 조건 하에 펄스 레이저 증착법을 통해, 산화물 기판 상에 텔루륨 계열의 박막 구조물을 형성함으로써, 비교적 간단한 방법으로 낮은 열전도도를 가지는 텔루륨 계열의 박막 구조물을 제조할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 열전 구조체를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 열전 구조체를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 열전 구조체의 제조방법을 나타낸 블록도이며,
도 4는 열전 구조체의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시예에 따라 제조된 열전구조체를 광학전자현미경으로 관찰한 이미지이다.
도 6은 EDX(Energy Dipersive X-ray) 분석에 따라 열전 구조체의 두께 방향으로의 화학 성분을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 박막 구조물을 2세타, 오메가 및 파이 스캐닝한 결과를 나타낸 것이다.
도 8a는 박막 구조물의 열전도도를 측정하는 장치를 개념적으로 나타내며, 도 8b는 도 8a의 실제 모습을 위에서 바라본 사진이다.
도 9는 도 8a의 측정 장치의 상태를 나타낸 그래프이다.
도 10은 비교예 및 실시예에 따른 박막 구조물의 열 전도도를 나타낸다.
도 11은 도 3의 열전 구조체의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 12은 분리된 박막 구조물을 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 13은 분리된 박막 구조물이 기판 상에 배치된 열전 소자를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 일 실시예에 따른 열전 구조체 및 그 제조방법을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 각 구성 요소의 크기나 두께는 설명의 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예들은 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
도 1a 및 도 1b는 열전 구조체(1)를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
열전 구조체(1)는 열전 변환이 가능한 구조체를 의미한다. 즉, 열전 구조체(1)는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하거나, 전기 에너지를 열 에너지로 변환한다.
열전 구조체(1)에 전류를 흘려주면 그 양단 사이에 온도 구배가 발생하는 효과를 펠티어 효과라 하고, 역으로 열전 구조체(1)의 양단에 온도 차이가 있을 때 전기가 발생하는 효과를 제백 효과라 한다.
일 예로써, 도 1a를 참조하면, 펠티어 효과를 이용하여, 전원 장치(2)가 열전 구조체(1)에 전류를 흘려주어, 열전 구조체(1)를 냉각 시스템으로 사용할 수 있다.
다른 예로써, 도 1b를 참조하면, 제백 효과를 이용하여, 열전 구조체(1)는 열을 전기 에너지로 변환하여 에너지원으로 사용될 수 있다. 그리하여, 열전 구조체(2)를 통해, 전자 장치(3)를 구동시킬 수 있다.
이러한 열전 구조체(1)의 성능을 나타내는 것이 열전 변환 효율이다. 열전 구조체(1)의 열전 변환 효율을 나타내는 지수가 열전 성능 지수(zT)이다.
열전 구조체의 열전 성능 지수(zT)는 다음과 같이 정의된다.
zT = (α2σT)/κ (1)
여기서, α는 제백 계수(Seebeck coefficient), σ는 전기 전도도, T는 절대온도, κ는 열전도도이다. 상기 식에서, α2σ는 파워 팩터(power factor)라고 한다.
상기 식을 참조할 때, 열전 성능 지수를 높이기 위해서는 제백 계수와 전기 전도도는 높이고, 열전도도는 낮추는 것이 필요하다.
다만, 열전 구조체가 벌크 형태일 경우, 상기 제백 계수, 전기 전도도 및 열전도도는 독립적인 변수가 아니고 상호간에 영향을 받을 수 있기 때문에, 열전 성능 지수를 증가시키는 것이 용이하지 않을 수 있다.
그러나, 실시예에 따른 열전 구조체(1)는, 박막 형태의 박막 구조물을 포함함으로써, 벌크 형태에 비해 입계(Grain Boundary) 및 두께 방향의 층간 경계에서 포논(phonon)의 산란이 증가함에 의해 열전도도가 감소하고, 양자 구속(quantum confinement) 효과 또는 캐리어 필터링(carrier filtering) 효과에 의해 제백 계수와 전기전도도의 상충 관계가 붕괴되며, 그에 따라 열전 성능 지수를 향상시킬 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 열전 구조체(10)를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 열전 구조체(10)는 산화물 기판(20), 박막 구조물(40) 및 이들 사이에 배치된 버퍼층(30)을 포함한다.
산화물 기판(20)은 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 마그네슘(MgO)을 포함할 수 있다. 일 예로써, 산화물 기판(20)의 적어도 일부는 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산화물 기판(20)의 전체가 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있으며, 이는 산화 알루미늄 기판으로 불리울 수 있다.
박막 구조물(40)은 산화물 기판(20) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 박막 구조물(40)은 후술할 버퍼층(30)을 통해 산화물 기판(40) 상에 배치될 수 있다. 박막 구조물(40)은 텔루륨(Te)을 포함할 수 있다. 박막 구조물(40)은 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 또는 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 일 예로써, 박막 구조물(40)은 텔루륨(Te) 및 비스무스(Bi)를 포함할 수 있다. 박막 구조물(40)은 텔루륨(Te), 비스무스(Bi)에 더하여 안티몬(Sb) 또는 셀레늄(Se)를 포함할 수 있다.
박막 구조물(40)은 열전 변환이 가능한 구조물일 수 있다. 즉, 박막 구조물(40)은 열 에너지를 전기 에너지로 변환하거나, 전기 에너지를 열 에너지로 변환활 수 있다.
박막 구조물(40)은 복수의 박막층(41)을 포함할 수 있다. 박막층(41)의 재질은 텔루륨 계열 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막층(41)은 텔루륨 외에 안티몬, 셀레늄 및 비스무스 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막층(41)은 텔루륨, 안티몬 및 비스무스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막층(41)의 재질은 (BixSb1 -x)2Te3 (0<x<1)일 수 있다. 예를 들어, 박막층(41)의 재질은 Bi0.5Sb1.5Te3일 수 있다.
산화물 기판(20) 상에 버퍼층(30)이 배치될 수 있다. 버퍼층(30)은 산화물 기판(20)과 박막 구조물(40) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼층(30)의 두께는 0.2 nm ~ 2 nm 일 수 있다.
버퍼층(30)은 산화물 기판(20) 상에 박막 구조물(40)을 형성하는 과정에서 형성될 수 있다. 버퍼층(30)의 구체적인 형성 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
버퍼층(30)은 산화물 기판(20)의 구성 일부와 박막 구조물(40) 사이의 구성 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(30)은 산화물 기판(20)의 산소 원소(O)와 박막 구조물(40)의 텔루륨 원소(Te)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(30)은 산화 텔루륨(Tellurium Oxide)을 포함할 수 있다.
버퍼층(30)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(30)은 제1 버퍼층(31)과 제2 버퍼층(32)을 포함할 수 있다.
제1 버퍼층(31)은 산화물 기판(20) 상에 배치되며 산화물 기판(20)에 접촉한다. 제2 버퍼층(32)은 제1 버퍼층(31) 상에 배치되며 제1 버퍼층(31) 및 박막 구조물(40)에 접촉한다. 제2 버퍼층(32)은 제1 버퍼층(31)과 박막 구조물(40) 사이에 배치된다.
제1 버퍼층(31)은 산화 텔루륨을 포함한다. 산화물 기판(20)과 제1 버퍼층(31) 사이의 격자 부정합은 산화물 기판(20)과 박막 구조물(40) 사이의 격자 부정합보다 작다.
제2 버퍼층(32)은 텔루륨을 포함한다. 박막 구조물(40)의 박막층(41)이 비스무스, 안티몬 및 텔루륨을 포함할 경우, 결정 구조상 텔루륨은 박막층(41)에서 하부에 위치할 수 있다. 이러한 박막층(41)의 하부에 위치한 텔루륨과 제2 버퍼층(32)의 텔루륨이 결합되므로, 박막층(41)과 버퍼층(30) 사이에 격자 부정합의 발생을 줄이거나 없앨 수 있다.
일 예로서, 산화물 기판(20)의 재질이 산화 알루미늄을 포함하고, 박막 구조물(40)의 재질이 Bi0 .5Sb1 .5Te3을 포함할 경우, 산화물 기판(20)과 박막 구조물(40) 사이의 격자 부정합은 약 9.5 %일 수 있다. 그에 반해, 산화물 기판(20)과 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층(31) 사이의 격자 부정합은 4.7% 일 수 있다.
상기와 같이, 산화물 기판(20)과 박막 구조물(40) 사이에 버퍼층(30)을 배치함으로써, 산화물 기판(20)과 박막 구조물(40)의 격자 부정합에 따른 문제점을 보완 또는 해결할 수 있다. 산화물 기판(20) 상에 형성된 박막 구조물(40)의 결정성을 전체적으로 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 복수의 박막층(41)의 두께 차이를 줄일 수 있다.
박막 구조물(40)의 전체 두께는 10 nm ~ 100 nm 일 수 있다. 각 박막층(41)의 두께는 1 nm ~ 5 nm일 수 있다. 박막 구조물(40)의 두께 방향으로의 열전도도(K)는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)일 수 있다. 박막 구조물(40)의 오메가(ω) 스캐닝에 따른 반치폭(FWHM, Full Width at Half Maximum)이 0.1 도 이하일 수 있다.
이하에서는, 이러한 열전 구조체(10)의 제조방법에 대하여 살펴본다.
도 3은 열전 구조체(10)의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 블록도이며, 도 4는 열전 구조체(10)의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 산화물 기판(20) 상에 증착하려는 물질을 포함하는 타겟(T)을 준비한다. 타겟(T)은 텔레늄(Te)을 포함한다. 타겟(T)은 비스무스, 안티몬, 셀레늄 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 타겟(T)은 텔레늄, 비스무스 및 안티몬을 포함할 수 있다. 예를 들어, 타겟(T)은 Bi0 .5Sb1 .5Te3을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 펄스 레이저 증착(Pulsed Laser Deposition) 방식에 의해, 타겟(T)에 레이저(L)를 조사하여 산화물 기판(20)에 박막 구조물(40)을 증착시킬 수 있다.
타겟(T)을 챔버(C) 내부의 타겟 지지대(102)에 배치하고, 산화물 기판(20)을 챔버(C) 내부의 기판 지지대(103)에 배치한다. 기판 지지대(103)에 지지된 산화물 기판(20)은 가열된 상태일 수 있다. 타겟 지지대(102) 및 기판 지지대(103) 중 적어도 하나는 틸트 또는 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 다만, 타겟 지지대(102) 및 기판 지지대(103)의 구조는 예시적일 뿐, 이에 한정되지 아니하며, 다양하게 변형될 수 있다.
레이저 장치(101)는 타겟 지지대(102)에 지지된 타겟(T)에 레이저(L)를 조사한다(S10). 레이저 장치(101)는 엑시머 레이저 장치를 사용하여 레이저(L)를 조사할 수 있다. 엑시머 레이저 장치는 불화크립톤(CrF) 엑시머 레이저 장치일 수 있다. 엑시머 레이저 장치의 파장은 약 248 nm일 수 있다.
레이저 장치(101)는 낮은 주파수를 가지는 펄스 레이저를 조사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 장치(101)는 0.5 Hz ~ 4 Hz 범위의 주파수를 가지는 펄스 레이저를 조사할 수 있다.
레이저 장치(101)는 레이저 장치(101)에 의해 타겟(T)에 조사된 에너지가 작도록 설정 또는 설계될 수 있다. 예를 들어, 레이저 장치(101)에 의해 타겟(T)에 조사된 에너지는 45 mJ 이하일 수 있다. 예를 들어, 레이저 장치(101)에 의해 타겟(T)에 조사된 에너지는 25mJ ~ 45 mJ 일 수 있다.
상기와 같이, 타겟(T)에 낮은 주파수를 가지는 레이저(L)를 조사하고, 타겟(T)에 가해진 에너지가 낮게 설정됨에 따라, 타겟(T) 조성에 대응하는 고결정질의 박막 구조물(40)을 산화물 기판(20) 상에 증착할 수 있다.
만일, 타겟(T)에 조사되는 레이저(T)의 주파수 및/또는 에너지가 클 경우, 레이저 조사에 의해 타겟(T)으로부터 벌크(bulk) 형태의 텔레늄 계열의 물질이 분리될 수 있다. 이러한 텔레늄 계열의 물질은 산화물 기판(20) 상에 균일한 박막 형태로 증착되기 어렵다.
그에 반해, 실시예에 따르면, 낮은 주파수를 가지는 레이저(L)를 조사함으로써, 타겟(T)으로부터 원자 단위의 텔레늄 계열의 물질이 분리 또는 증발되며, 증발된 텔레늄 계열의 물질이 산화물 기판(20) 상에 박막 형태로 증착된다.
산화물 기판(20)에 텔레늄 계열의 물질이 증착되는 과정에서, 텔루륨 물질은 산화물 기판(20)과 반응하여, 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층(30)을 형성한다(S21). 예를 들어, 산화물 기판(20) 상에 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층(31)과 텔루륨을 포함하는 제2 버퍼층(32)이 형성될 수 있다.
레이저(L) 조사가 계속 진행됨에 따라, 버퍼층(30) 상에 박막 구조물(40)이 형성된다(S22). 박막 구조물(40)은 타겟(T)에 포함된 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 타겟(T)이 텔루륨, 비스무스 및 안티몬을 포함할 경우, 박막 구조물(40)은 텔루륨, 비스무스 및 안티몬을 포함할 수 있다.
박막 구조물(40)은 복수의 박막층(41)을 포함할 수 있다. 복수의 박막층(41)은 서로 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
상기와 같이, 산화물 기판(20) 상에 박막 구조물(40)을 형성하는 과정에서, 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층(30)이 형성됨으로써, 고결정질을 가지는 박막 구조물(40)을 에피택셜 성장시킬 수 있다. 예를 들어, 박막 구조물(40)의 두께 방향으로의 열전도도(K)는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)일 수 있다. 박막 구조물(40)의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭(FWHM)이 0.1 도 이하일 수 있다.
상기와 같이, 펄스 레이저 증착 방식에 의해, 박막 구조물(40)을 산화물 기판(20) 상에 형성함으로써, 단시간 내에 소정 두께 이상을 가지는 박막 구조물(40)을 증착시킬 수 있다. 예를 들어, 산화물 기판(20) 상에 2 시간 이내에, 두께가 10 nm ~ 100 nm인 박막 구조물(40)을 형성할 수 있다.
<실시예>
원료 금속인 비스무스, 안티몬, 텔루륨을 Bi0 .5Sb1 .5Te3의 조성식을 가지는 열전 물질이 얻어지도록 조성비에 맞게 혼합하여 혼합물을 준비하였다. 준비된 혼합물을 석영 튜브(quartz tube)에 넣고 봉입한 후, 1000 oC 에서 10시간 용융시킨다. 이후, 650 oC 에서 2시간 유지시킨 후, 상온의 물을 이용하여 급냉(quenching)시켜 잉곳(ingot)형태의 Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전 구조체를 제조하였다.
잉곳(ingot) 형태의 열전 물질 10g 을 준비한 후, 고에너지볼밀(high energy ball mill)을 이용하여 1425 rpm으로 2분 동안 균일하게 분쇄하여 분말을 제조하였다.
얻어진 분말을 스파크 플라즈마 소결법(Spark plasma sintering)을 이용하여 480 oC 에서 2분 동안 70 Mpa의 압력 및 진공조건에서 소결하여 박막 증착을 위한 타겟(T)을 제조하였다.
제조된 타겟(T)은 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition)으로 레이저(L)를 인가하여 Al2O3 산화물 기판(20)에 Bi0 .5Sb1 .5Te3 물질을 약 1.5 시간 동안 박막 형태로 증착한다.
도 5는 실시예에 따라 제조된 열전 구조체(10)를 광학전자현미경으로 관찰한 이미지이다. 도 6은 EDX(Energy Dispersive X-ray) 분석에 따라 열전 구조체(10)의 두께 방향으로의 화학 성분을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, Al2O3 산화물 기판(20)과 Bi0 .5Sb1 .5Te3 박막 구조물(40) 사이에 산화 텔루륨(TeOx, x는 양수)을 포함하는 버퍼층(30)이 형성된 것을 확인할 수 있다.
도 6을 참조하면, 알루미늄(Al)과 산소(O)를 가지는 산화물 기판(20)과 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 및 텔루륨(Te)을 가지는 박막 구조물(40) 사이에 텔루륨(Te)과 산소(O)를 가지는 버퍼층(30)이 형성된 것을 알 수 있다. 버퍼층(30)은 약 1.6 nm 두께를 가진다.
이러한 버퍼층(30)의 상부에 형성된 박막 구조물(40)의 특성을 측정 또는 관찰해보았다. 도 7a 내지 도 7c, 도 8a 내지 도 8b, 도 9 및 도 10을 참조하여, 박막 구조물의 특성을 설명한다.
도 7a 내지 도 7c는 박막 구조물(40)을 2세타(2θ), 오메가(ω) 및 파이(φ) 스캐닝한 결과를 나타낸 것이다. 도 8a는 박막 구조물(40)의 열전도도를 측정하는 측정 장치를 개념적으로 나타내며, 도 8b는 도 8a의 실제 모습을 위에서 바라본 사진이다. 도 9는 도 8a의 측정 장치의 상태를 나타낸 그래프이다. 도 10은 비교예 및 실시예에 따른 박막 구조물(40)의 열 전도도를 나타낸다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 박막 구조물의 2세타(2θ) 스캐닝에 따른 결과에서 일정한 간격으로 피크(peak)가 나타난 것을 관찰할 수 있었다. 이를 통해, 복수의 박막층(41)이 서로 동일한 두께로 형성된 점을 알 수 있다. 또한, 오메가(ω) 스캐닝에 따른 반치폭(FWHM)이 0.083 도(degree)인 것을 관찰할 수 있다. 이를 통해, 박막 구조물(40)의 결정성이 향상된 것을 알 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 열전 구조체(10) 상에 백금(Au) 재질의 금속 박막(210)과 은(Ag) 재질의 전극(221, 222)을 배치하였다. 이러한 구조에서, 박막 구조물(40)의 열전도도(K)를 측정하기 위하여, 상기 금속 박막(210)에 주기적인 열을 인가하였다.
측정 장치는, 도 9와 같이 전기 전도도가 일정하게 증가하는 상태에서, 박막 구조물(40)의 열전도도(K)를 측정하였다. 즉, 측정 장치가 안정화된 상태에서, 박막 구조물(40)의 열전도도(K)를 측정하였다.
도 10을 참조하면, 상기 제조방법에 의해 제조된 200개 이상의 박막 구조물(40)에 대하여 c축 방향으로의 열전도도를 측정하였으며, 그 결과는 0.18 W/(m·K)~ 0.22 W/(m·K)로 나타났다. 상기 제조된 200개 이상의 박막 구조물(40)의 두께는 약 30nm 였다.
실시예와 달리, 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층(30) 없이, 산화물 기판 상에 형성된 비교예에 따른 박막 구조물은, 두께가 5 nm일 때, c축 방향 열전도도는 0.49 W/(m·K)로 나타나며, a-b축 방향 열전도도는 0.97 W/(m·K)로 나타났다.
a-b축 방향 열전도도는 c축 방향 열전도도보다 클 수 있다. 그리하여, 두께가 증가할수록, 박막 구조물의 c축 방향 열전도도는 a-b축 방향 열전도도에 영향을 받아 증가하게 된다. 그럼에도 불구하고, 상대적으로 두꺼운 실시예에 따른 박막 구조물(40)의 c축 방향 열전도도가 비교예에 따른 박막 구조물의 c축 방향 열전도도의 절반보다 작게 나타남을 알 수 있다.
또한, 재질이 Bi2Te3인 박막 구조물은, 카힐 모델(Cahill model)에 따를 때, c축 방향 열전도도의 이론적인 최소값은 0.14 W/(m·K)이며, a-b축 방향 열전도도의 이론적인 최소값은 0.28 W/(m·K)이다. 재질이 Bi2Te3인 박막 구조물은, 슬랙 모델(slack model)에 따를 때, c축 방향 열전도도의 이론적인 최소값은 0.28 W/(m·K)이며, a-b축 방향 열전도도의 이론적인 최소값은 0.55 W/(m·K)이다.
실시예에 따른 박막 구조물(40)의 c축 방향 열전도도는, 비록 재질이 다소 상이하긴 하지만, 카힐 모델 및 슬랙 모델에 따를 때 나타나는 이론적인 c축 방향 열전도도의 최소값에 매우 근접한 결과가 나타남을 알 수 있다.
상기와 같은 열전 구조체(10)는 열전 소자에 사용될 때, 그대로 사용되거나, 구성 중 일부가 분리 또는 제거된 상태로 사용될 수 있다.
예를 들어, 열전 구조체(10)를 열전 소자에 사용할 때, 버퍼층(30) 및 산화물 기판(20)이 분리된 상태의 박막 구조물(40)은 열전 소자의 구성 중 일부로 포함될 수 있다.
도 11은 도 3의 열전 구조체(10)의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다. 도 12은 분리된 박막 구조물(40)을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 13은 분리된 박막 구조물(40)이 새로운 기판(60) 상에 배치된 열전 소자(1000)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 열전 구조체(10)의 제조방법은 도 3에서 설명한 단계들(S10, S21, S22) 외에 추가적인 단계들(S31, S32)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 버퍼층(30) 상에 형성된 박막 구조물(40)을 버퍼층(30)으로부터 분리할 수 있다(S31). 박막 구조물(40)은 버퍼층(30) 및 산화물 기판(20)으로부터 분리될 수 있다. 도 12를 참조하면, 박막 구조물(40)은 복수의 박막층(41)을 포함한다. 박막 구조물(40)은 두께 방향으로의 열전도도(K)가 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)일 수 있다. 또한, 박막 구조물(40)의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하일 수 있다.
박막 구조물(40)을 버퍼층(30)으로부터 분리하는 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 에칭 방식에 의해 버퍼층(30)을 제거하여, 박막 구조물(40)을 버퍼층(30)으로부터 분리할 수 있다. 다만, 박막 구조물(40)을 버퍼층(30)으로부터 분리하는 방식은 이에 한정되지 아니하며, 해당 분야에서 널리 알려진 기술이라면 다양하게 채용될 수 있음은 물론이다.
분리된 박막 구조물(40)은 산화물 기판(20)과 다른 재질을 가지는 기판(60) 상에 배치될 수 있다(S32). 상기 기판(60)은 열전 소자(1000)에 사용 가능한 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(60)은 사파이어 기판일 수 있다. 다른 예로서, 기판(60)은 갈륨비소(GaAs) 기판, 실리콘 기판, 유리 기판, 석영 기판으로부터 선택될 수 있다. 또 다른 예로써, 기판(60)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리카보네이트(PC) 등의 플라스틱 기판으로부터 선택될 수도 있다.
한편, 비록 도면상 도시되어 있지 않지만, 열전 소자(1000)는 박막 구조물(40)에 전기적으로 연결된 전극을 더 포함할 수 있다.
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 열전 구조체, 열전 소자 및 그 제조방법에 대한 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.
1, 10 : 열전 구조체 20 : 산화물 기판
30 : 버퍼층 40 : 박막 구조물
41 : 박막층 60 : 기판
1000 : 열전 소자

Claims (24)

  1. 텔루륨을 포함하는 타겟에 레이저를 조사하는 단계; 및
    상기 레이저 조사에 의해 상기 타겟으로부터 분리된 물질을 산화물 기판에 증착시켜, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 산화물 기판 상에 상기 타겟으로부터 분리된 물질이 증착되는 과정에서, 산화 텔루륨(Tellurium Oxide)을 포함하는 버퍼층이 상기 산화물 기판과 상기 박막 구조물 사이에 형성되는, 열전 구조체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사 단계에서는,
    0.5 Hz ~ 4 Hz의 범위의 주파수를 가지는 펄스 레이저가 조사되는, 열전 구조체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사 단계에서는,
    불화크립톤(KrF) 엑시머 레이저 장치가 사용되는, 열전 구조체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사 단계에서는,
    타겟에 가해진 에너지는 45 mJ 이하인, 열전 구조체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박막 구조물을 형성하는 단계에서는,
    2 시간 이내에, 두께가 10 nm ~ 100 nm인 박막 구조물이 형성되는, 열전 구조체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도가 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)인, 열전 구조체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도(degree) 이하인, 열전 구조체의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 타겟은 비스무스(Bi), 안티몬(Sb), 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 더 포함하는, 열전 구조체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 박막 구조물은 복수의 박막층을 포함하며,
    상기 복수의 박막층은 두께 방향으로 적층된, 열전 구조체의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 박막층은 Bi0 .5Sb1 .5Te3으로 이루어진, 열전 구조체의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은,
    상기 산화물 기판 상에 형성되며 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층과,
    상기 제1 버퍼층 상에 형성되며 텔루륨을 포함하는 제2 버퍼층을 포함하는, 열전 구조체의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층의 두께는, 0.2 nm ~ 2 nm 인, 열전 구조체의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층으로부터 상기 박막 구조물을 분리하는 단계;를 더 포함하는 열전 구조체의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 분리된 박막 구조물을, 상기 산화물 기판과 다른 재질을 가지는 기판 상에 배치하는 단계;를 더 포함하는 열전 구조체의 제조방법.
  15. 산화물 기판;
    상기 산화물 기판 상에 배치되며, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물; 및
    상기 산화물 기판과 상기 박막 구조물 사이에 형성되며, 적어도 일부가 산화 텔루륨을 포함하는 버퍼층;을 포함하는, 열전 구조체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 박막 구조물의 전체 두께는 10 nm ~ 100 nm인, 열전 구조체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)인, 열전 구조체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하인, 열전 구조체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 박막 구조물은 비스무스(Bi), 안티몬(Sb), 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 더 포함하는, 열전 구조체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 박막 구조물은 복수의 박막층을 포함하며,
    상기 복수의 박막층은 두께 방향으로 적층된, 열전 구조체.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 박막층은 Bi0 .5Sb1 .5Te3으로 이루어진, 열전 구조체.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼층은,
    상기 산화물 기판 상에 배치되며 산화 텔루륨을 포함하는 제1 버퍼층과, 상기 제1 버퍼층 상에 배치되며 텔루륨을 포함하는 제2 버퍼층을 포함하는, 열전 구조체.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 버퍼층의 두께는, 0.2 nm ~ 2 nm 인, 열전 구조체.
  24. 기판; 및
    상기 기판 상에 배치되며, 텔루륨을 포함하는 박막 구조물;을 포함하며,
    상기 박막 구조물의 두께 방향으로의 열전도도는 0.14 W/(m·K)~ 0.3 W/(m·K)이며,
    상기 박막 구조물의 오메가 스캐닝에 따른 반치폭이 0.1 도 이하인, 열전 소자.
KR1020150138612A 2015-10-01 2015-10-01 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법 KR102356683B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150138612A KR102356683B1 (ko) 2015-10-01 2015-10-01 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법
EP16188699.9A EP3151292B1 (en) 2015-10-01 2016-09-14 Thermoelectric structure, thermoelectric device and method of manufacturing the same
JP2016186738A JP6869590B2 (ja) 2015-10-01 2016-09-26 熱電構造体、熱電素子及びその製造方法
CN201610868492.5A CN107017333A (zh) 2015-10-01 2016-09-29 热电结构体、热电器件和其制造方法
US15/280,241 US9954155B2 (en) 2015-10-01 2016-09-29 Thermoelectric structure, thermoelectric device and method of manufacturing the same
US15/933,900 US20180212130A1 (en) 2015-10-01 2018-03-23 Thermoelectric structure, thermoelectric device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150138612A KR102356683B1 (ko) 2015-10-01 2015-10-01 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170039450A KR20170039450A (ko) 2017-04-11
KR102356683B1 true KR102356683B1 (ko) 2022-01-27

Family

ID=56936309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150138612A KR102356683B1 (ko) 2015-10-01 2015-10-01 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9954155B2 (ko)
EP (1) EP3151292B1 (ko)
JP (1) JP6869590B2 (ko)
KR (1) KR102356683B1 (ko)
CN (1) CN107017333A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3624365A1 (en) 2018-09-14 2020-03-18 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. A nonreciprocal quantum device using quantum wave collapse, interference and selective absorption

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120186621A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermoelectric material including nanoinclusions, thermoelectric module and thermoelectric apparatus including the same

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09256145A (ja) * 1996-03-25 1997-09-30 Osaka Gas Co Ltd 複合材料の作製方法
JPH1074985A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Osaka Gas Co Ltd 熱電材料の作製方法
US6090637A (en) 1997-02-13 2000-07-18 3M Innovative Properties Company Fabrication of II-VI semiconductor device with BeTe buffer layer
US6994775B2 (en) * 2002-07-31 2006-02-07 The Regents Of The University Of California Multilayer composites and manufacture of same
US6891714B2 (en) 2003-02-26 2005-05-10 Tdk Corporation Multi-layered unit including electrode and dielectric layer
JP4446064B2 (ja) * 2004-07-07 2010-04-07 独立行政法人産業技術総合研究所 熱電変換素子及び熱電変換モジュール
US20090007952A1 (en) * 2004-10-18 2009-01-08 Yoshiomi Kondoh Structure of Peltier Element or Seebeck Element and Its Manufacturing Method
JP2006196577A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Hitachi Ltd 配向性熱電薄膜の製造方法及び配向性熱電薄膜を有する半導体デバイス
US20070039641A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Yufeng Hu Cobalt oxide thermoelectric compositions and uses thereof
US20090084421A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Battelle Memorial Institute Thermoelectric devices
JP2010062268A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd ＢｉＴｅ系薄膜、その作製方法、および赤外線センサ
US20110017254A1 (en) * 2009-07-27 2011-01-27 Basf Se Thermoelectric modules with improved contact connection
KR101058668B1 (ko) * 2009-07-28 2011-08-22 서강대학교산학협력단 갭리스 반도체 박막의 형성 방법
KR20120039302A (ko) 2010-10-15 2012-04-25 주식회사 케이알엔티 당구용 컬러 볼 및 이의 제조방법
US20120227663A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Purdue Research Foundation Oxide metal semiconductor superlattices for thermoelectrics
JP5981732B2 (ja) * 2012-03-02 2016-08-31 国立大学法人九州大学 ナノ構造を有する基板を用いた熱電変換材料及びその製造方法
CN103413889B (zh) 2013-08-26 2016-01-06 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种碲化铋基热电器件及其制备方法
KR101469760B1 (ko) 2013-10-15 2014-12-05 국방과학연구소 열전 특성에 최적화된 열전 소재
CN105874621B (zh) * 2013-12-27 2019-04-05 富士胶片株式会社 热电转换元件及热电转换元件的制造方法
CN104900670B (zh) * 2015-05-21 2018-07-17 河北大学 一种基于铋铜硒氧热电薄膜横向热电效应的光探测器
CN104928630A (zh) * 2015-05-21 2015-09-23 南京大学 一种利用脉冲激光沉积镀膜技术制备铁硒碲薄膜的方法
CN104851967B (zh) * 2015-05-21 2017-08-29 河北大学 一种c轴取向铋铜硒氧基氧化物热电薄膜及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120186621A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermoelectric material including nanoinclusions, thermoelectric module and thermoelectric apparatus including the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3151292B1 (en) 2018-06-06
JP2017092456A (ja) 2017-05-25
US9954155B2 (en) 2018-04-24
EP3151292A1 (en) 2017-04-05
US20180212130A1 (en) 2018-07-26
KR20170039450A (ko) 2017-04-11
JP6869590B2 (ja) 2021-05-12
CN107017333A (zh) 2017-08-04
US20170098749A1 (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3874365B2 (ja) 熱電変換デバイス、およびこれを用いた冷却方法および発電方法
KR20130078454A (ko) 그래핀 함유 복합 적층체, 이를 포함하는 열전재료, 열전모듈과 열전 장치
KR101663183B1 (ko) 열전재료, 이를 포함하는 열전모듈과 열전장치
KR20140103764A (ko) 그래핀 함유 복합 적층체, 그 제조방법, 이를 포함하는 열전재료 및 열전모듈과 열전 장치
EP2662331A2 (en) Thermoelectric material, and thermoelectric module and thermoelectric apparatus including the thermoelectric material
Kumar et al. Raman spectroscopy and in situ XRD probing of the thermal decomposition of Sb2Se3 thin films
JP6907323B2 (ja) 多層薄膜およびその調製
Yang et al. Enhanced thermoelectric performance of Zr1–x Ta x NiSn half-heusler alloys by diagonal-rule doping
KR20140116668A (ko) 자연 초격자 구조 열전소재
Liu et al. BiCuSeO as state-of-the-art thermoelectric materials for energy conversion: from thin films to bulks
JP4762911B2 (ja) 熱電変換材料及び熱電変換材料の製造方法
CA2996898A1 (en) Thermoelectric conversion element and thermoelectric conversion module
TWI480226B (zh) 新穎的化合物半導體及其應用
US20100170553A1 (en) Thermoelectric materials, thermoelectric module including thermoelectric materials, and thermoelectric apparatus including thermoelectric modules
JPWO2014167697A1 (ja) 熱電変換素子
TWI469929B (zh) 新穎的化合物半導體及其應用
KR101688529B1 (ko) 열전재료, 이를 포함하는 열전모듈과 열전 장치
KR102356683B1 (ko) 열전 구조체, 열전 소자 및 이의 제조방법
TWI469925B (zh) 新穎的化合物半導體及其應用
US8986566B2 (en) Thermoelectric material, thermoelectric device using the same, and method of manufacturing thereof
KR101093566B1 (ko) 초격자구조의 다성분계 산화물 박막제조방법
Horide et al. Thermoelectric Property of SnSe Films on Glass Substrate: Influence of Columnar Grain Boundary on Carrier Scattering
CN101969096B (zh) 纳米结构热电材料、器件及其制备方法
WO2018131532A1 (ja) 熱電変換素子およびその製造方法
TWI467788B (zh) 新穎化合物半導體及其應用

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant