초록 ▼

=== 연구 개발 목표 및 내용 === 열전재료란 재료의 양당간에 온도차를 주었을때 전압이 발생하고, 이와는 반대로 전류를 통했을때는 냉각 또는 가열되는 에너지 직접변환기능을 갖는 재료로서, 본 연구에서는 상온근방에서 열전냉각 및 열전발전 소자에 이용할 수 있는 전자냉각재료의 고성능 특성과 제조기술 개발 및 양산기술의 확보를 목적으로 하고 있다. 반도체 소자화에 의한 전자부품의 소형화와 고성능화를 추구하는 최근의 전자 Device 기술에 있어서 전자냉각은 국부적으로 선택적인 냉각이 가능하고 정밀한 온도제어를 할 수 있는 장점이 있으

=== 연구 개발 목표 및 내용 === 열전재료란 재료의 양당간에 온도차를 주었을때 전압이 발생하고, 이와는 반대로 전류를 통했을때는 냉각 또는 가열되는 에너지 직접변환기능을 갖는 재료로서, 본 연구에서는 상온근방에서 열전냉각 및 열전발전 소자에 이용할 수 있는 전자냉각재료의 고성능 특성과 제조기술 개발 및 양산기술의 확보를 목적으로 하고 있다. 반도체 소자화에 의한 전자부품의 소형화와 고성능화를 추구하는 최근의 전자 Device 기술에 있어서 전자냉각은 국부적으로 선택적인 냉각이 가능하고 정밀한 온도제어를 할 수 있는 장점이 있으므로 Electronics 분야를 위시한 다방면에서 실용화가 확대되고 있다. 죽 전자냉각재료는 본질적으로 반도체에 의한 전기적 고체회로이므로 광통신용 Laser Diod, 적외선 Sensor, Power Transister, 촬상소자, GaAs FET, 전산기억소자 등과의 정합성이 우수하며 소형화 등의 잇점 때문에 최근의 전자 Device 기술에 있어서의 문제점인 열의 발생에 의한 잡음의 생성과 출력특성의 저하를 막을 수 있어 새로운 용도개발이 활발히 추진되고 있다. 국내의 경우 전자의 산업 등의 발전과 더불어 열전재료의 기능 특성을 이용하는 분야가 신장되고 있으며 또한 전자산업 및 관련 산업분야에서 현실적인 용도가 증대되고 있으나 전자냉각재료에 대한 개발 연구는 거의 전무한 상태이다. 외국의 경우 재료공학 기술을 배경으로 고효율 전자냉각재료의 개발과 병행하여 새로운 용도의 제품이 출현하고 있으나 전자냉각재료는 세계적으로 극히 소수의 Maker에서만 독점 생산되며 재료 자체의 판매보다는 열전특성을 이용하는 Unit로 판매되고 있다. 따라서 소재확보의 차원에서는 물론이고 High-Tech 산업의 창출을 위해서도 고성능 전자냉각재료의 독자적인 제조기술 확보가 요망된다. 상온근방의 온도범위에서 전자냉각재료로 사용되는 Bi, Sb 등 V족 원소의 Telluride계 열전재료를 실용적으로 사용하기 위해서는 소자를 전기적으로는 직렬, 열적으로는 병렬로 연결하여 사용하여야 하므로 p형 전도특성을 갖는 열전재료와 n형 전도특성을 갖는 열전재료의 제조기술을 확보할 필요가 있다.

목차 Contents

• 제1장 서론...17
• 제2장 열전재료 ingot의 양산기술...19
• 제1절 냉각용 열전재료 제조기술 검토...19
• 제2절 실험용 zone melting장치의 제작...22
• 제3절 ingot의 제조 및 재료성능 평가...22
• 제3장 ingot 양산 제조 공정기술...59
• 제4장 범용 열전모듈 제조기술...64
• 제1절 열전모듈의 제조공정...64
• 제5장 KIST제조 열전모듈과 상업용 모듈의 특성비교평가...75
• 제1절 모듈성능에 대한 물성요인의 측정방법...75
• 제2절 열전모듈의 성능지수 측정방법...80
• 제3절 KIST모듈과 선진국 실용모듈의 성능비교...92
• 제6장 범용냉각모듈을 이용한 응용기기의 개발...96
• 제1절 냉각모듈 선택의 실적용예...96
• 제2절 자동차용 캔음료 냉각/가열 기기의 개량형 개발...104
• 제3절 가정용 아이스크림 제조기술의 개발...111
• 제7장 결론...115
• 제8장 참고문헌...117