[보고서]포논 제어 기반 고효율 열전 소재 및 소자 개발

김성진

보고서 정보

주관연구기관

이화여자대학교
Ewha Womans University

연구책임자

김성진

참여연구자

권오명 , 김우철 , 심지훈 , 이종수 , 임영수 , 고승환

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2018-08

과제시작연도

2017

주관부처

과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT

등록번호

TRKO202200002979

과제고유번호

1711059060

사업명

나노·소재기술개발

DB 구축일자

2022-06-04

키워드

열전소자.나노복합체.수송방정식.포논산란.Thermoelectric device.Nanocomposite.Transport equation.Phonon scattering.ab-initio.

표 열전소자의 구동 원리
표 열전소자의 응용분야
표 열전소재의 연도별 열전성능지수
표 나노입자를 포함한 나노복합체의 열전전도 측정 및 계산
표 나노선의 지름에 따른 (a) phonon dispersion (b) 열전도도 변화
표 In4Se3-x의 결정구조
표 In4Se3-x의 Se 결핍 x에 따른 포논 속도 변화
표 AX2 의 3차원 기하학적인 구조
표 WTe2 의 전자 구조 및 열전 특성
표 WSe2 의 전자 구조 및 열전 특성
표 MoTe2 의 전자 구조 및 열전 특성
표 MoSe2 의 전자 구조 및 열전 특성
표 분자동력학으로 계산된 In4Se3-x의 열전도도
표 CDW현상에 의한 밴드 갭 열림 현상과 상태분포함수 그래프, CeTe2의 파이얼스 왜곡에 의한 격자 왜곡의 개략도
표 CeTe2의 3차원 밴드 dispersion을 나타낸 그래프,CeTe2-xSbx에서 도핑농도에 따른 파워팩터와 밴드 갭의 변화 그래프
표 CeTe2-xSbx에서 Sb 도핑(x)에 따른 2차원 페르미 표면. 이때 대칭 점들은 왼쪽 3차원 페르미 표면에 표시된 방향을 의미한다. 화살표는 실험적인 CDW 벡터방향 (q1≈ΓX,q2≈0.5ΓM)을 의미한다
표 MQ2 화합물의 3차원 결정구조
표 Calculated electronic band dispersion of MQ2compounds. (a) MoS2, (b) MoSe2, (c) MoTe2, (d) WS2, (e) WSe2, and (f) WTe2
표 (a) MoS2/MoSe2, (b) MoSe2/MoTe2, (c) MoS2/MoTe2, (d) WS2/WSe2, (e) WSe2/WTe2, and (f) WS2/WTe2
표 순수한 MQ2 의 제벡계수. (a) MoS2, (b) MoTe2, (c) WS2, (d) WTe2
표 온도 변화에 따른 파워 팩터 변화. (a) MoQ2 and layer mixed MoQ2. (b) WQ2 and layer mixed WQ2
표 MoS2 multilayer의 밴드 구조
표 MoS2 multilayer의 전기전도도
표 MoS2 multilayer의 제벡 계수
표 MoS2 multilayer의 power factor
표 TPMQ 의 3 차원 기하학적 구조
표 Band dispersion on TPMQ compounds obtained by DFT calculation (Q=S and Se)
표 TPMQ 의 전자 및 정공 농도 변화에 따른 열전특성. (a) 제벡계수, (b) 전기전도도, (c) 파워팩터
표 Three dimensional structure of Bi2Q3 and their layer-mixed compounds
표 Electronic structures of Bi2Q3 and their layer-mixed compound. (a)Bi2Se3, (b) Bi2Te3, and (c) Bi2Se3/Bi2Te3
표 Electronic structures of Bi2Te3, Sb2Te3, and their layer-mixed compound. (a) Sb2Te3, (b) Bi2Te3,, and (c) Sb2Te3/Bi2Te3
표 I−V−VI2 type 의 3 차원 결정구조 (AgBiTe2)
표 AgBiQ2 의 전자구조: (a), AgBiS2, (b)AgBiSe2, (c) AgBiTe2 의 Total DOS, (d) AgBiS2 의 PDOS
표 제일원리 계산으로 얻은 BiCuOQ (Q: S, Se, Te) 물질의 포논 분산과 포논 상태밀도
표 BiCuOQ (Q: S, Se, Te) 물질의 포논 산란계수
표 GBT, Bi2Te3, GeTe의 (a-c)밴드구조, (d) 태밀도 함수, (e)밴드 갭 사이즈를 나타낸 그래프
표 GBT 물질계의 상온에서 조성에 따른 ZT 경향성을 나타낸 그래프
표 두꼐 및 외부 전기장 세기에 따른 전자 구조의 변화와 파워 팩터 변화
표 전기장의 세기에 따른 2차원 MoS2 층상구조물의 수송 특성 변화
표 유-무기 하이브리드 페로브스카이트 ABI3 의 3 차원 결정 구조
표 밴드 구조. (a) (MA)PbI3, (b) (MA)SnI3, (c) (FA)PbI3, (d) (FA)SnI3
표 (MA)BI3의 상태밀도 (density of States)
표 이론을 통하여 예측 되어진 ABI3 의 열전특성 : (a) 제벡계수 S, (b) 파워팩터 S2σ, (c) 전기열전도도 ke, and (d) 열전성능지수 ZT
표 (a) Temperature-dependent Seebeck coefficients of the Cu2+xSe compounds. (b) Pisarenko plot at RT showing the dependence of the Seebeck coefficients on carrier concentration for the compounds. The black dashed lines indicate the contour lines of the md* (1.0-3.0 mh). For comparison, reported Seebeck coefficients in undoped Cu2+xSe compounds are also shown. Red dashed line(b) is guide for the eyes. (C) Temperature-dependent power factors of the compounds. (d) Calculated power factor of Cu2Se as a function of carrier concentration. Experimental power factor at RT is shown in the inset
표 (a) Orbiral interaction diagram for interaction between Cu+ions and (b) formation energy of Cu vacancy as a function of average Cu-Cu distance
표 (a) Thermal conductivities in Cu2Se as a function of electrical conductivity. In this figure, the slope indicates the Lorentz number. (b) Calculated phonon dispersion in α-Cu2Se
표 (a), (b) MoS2/Graphene 구조. (c), (d) 다양한 MoS2/Graphene 조합에 대하여 계산된 파워팩터
표 Projection views along the c-direction of the AgF4 layers in (a) tetragonal and (b) orthorhombic Cs2AgF4
표 Carrier densities calculated as a function of the chemical potential for (a) tetragonal and (b) orthorhombic Cs2AgF4. Seebeck coefficients calculated as a function of the chemical potential for (c) tetragonal and (d) orthorhombic Cs2AgF4
표 Normalized effective thermal conductivity as a function of particle size parameter
표 Normalized excess temperature rise as a function of size parameter
표 (a) 원형 탐침 마스크 패턴의 식각 중 이미지, (b)(c) 원형 탐침 마스크 패턴으로 제작한 실리콘 첨단을 30° 각도에서 본 SEM 이미지
표 (a) 완성된 SThM 탐침 측면 SEM 이미지, (b) 완성된 SThM 탐침 평면 SEM 이미지, (C) 완성된 SThM 탐침 첨단 SEM 이미지 i) 두껍게 증착된 금속 박막 부분 ii) 얇게 증착된 금속 박막 부분, (d) 완성된 SThM 탐침 첨단 끝부분에 위치한 열전쌍 SEM 이미지
표 실험에 활용된 시편과 탐침 (a) 소수성/친수성 표면을 갖는 시편의 개형, (b) 실험에 사용된 저잡음/고해상도 SThM 열전탐침의 전자현미경 이미지
표 소수성/친수성 시편의 NP SThM 결과 (a) passive manner와 active manner의 Tc와 Tnc 결과, (b) NP SThM으로 주사한 시편의 Ts 및 Tj
표 (a) 실험에 사용된 suspended CVD-grown graphene 시편, (b) 반지름이 2.2 μm인 그래핀의 중심을 가로지르면서 계측한 Tc1, Tnc1, Tc2, Tnc2 분포와 이를 통해 계산된 φ및 시편의 표면형상
표 (a) suspended CVD-grown graphene의 반지름크기에 대한 그래핀 중심에서의 φ 변화, (b) suspended CVD-grown graphene의 반지름크기에 대한 그래핀의 상대적인 열전도도 변화
표 (a) 5.8 × 106 W/m2의 파워를 인가하여 가열된 CVD-grown graphene의 온도 분포를 각각 다른 파워로 가열된 SThM 탐침을 이용해 non-thermal contact mode와 contact mode로 측정한 결과. (b) (a)에서 측정된 신호들을 통해 측정한 그래핀 샘플의 온도분포와 동일한 단위 면적당 파워를 인가하였을 때 열접촉저항이 없는 상태에서 온도분포를 FEM을 통해 모델링한 결과와의 비교
표 SSM을 이용한 나노선의 열전계수 계측 결과. (a) 나노선 주변을 스캔하며 계측한 결과, (b) 나노선 위에 한 점에서 계측한 결과
표 (a) SiO2 가 MEMS 기판위에 올려져 있는 SEM image (b) MEMS 기판을 이용한 2차원 SiO2 나노 구조체의 열전도도 측정
표 다양한 파장을 이용하여 측정한 SiO2 나노 리본의 phase-lag 분포(원)과 이론적 phase-lag 분포(선)
표 다양한 파장을 이용하여 측정한 Bi2Te3 나노 리본의 phase-lag 분포(원)과 이론적 phase-lag 분포(선)
표 (a) 2.7 μm 반경의 그래핀 디스크를 가로질러 계측한 온도. (b) surface
표 (a) 각각의 그래핀 크기에 따른 그래핀 중심에서의 φ값. (b) 그래핀 디스크의 반경 변화에 따른 열전도도 변화 / hollow circle : 공기를 통한 열손실을 고려하지 않고 구한 열전도도, solid circle : 공기를 통한 열손실을 고려하여 구한 열전도도
표 (a∼f) 초고감도 SThM 탐침의 제작 과정, (g,h) 완성된 UTOT 탐침의 SEM 이미지, (i)완성된 UTOT 탐침 첨단의 SEM 이미지, (j) Tip의 실리콘 산화막을 극도로 얇게한 UTOT 탐침의 모식도
표 (a) NP SThM으로 φ값을 계측하기 위해 준비한 시편의 모식도 (b) UTOT01 탐침을 활용하여 얻은 SiO2와 Si 경계면을 가로질러 계측한 온도분포(top), 계측된 φ (x)의 분포(bottom), (c) 주파수변화에 따른 normalized amplitude (f0 는 UTOT01 탐침의 cutoff frequency)
표 (a)~(l) 전체 SSM 탐침 제작 과정, (m) 다이아몬드 첨단 SEM 이미지 (n) 열전쌍 접점 형성을 위한 절연막 식각 후 SEM 이미지, (o,p) 다이아몬드 첨단과 SSM 전용 탐침 첨단의 SEM 이미지
표 다양한 본딩 방법을 활용하여 다이아몬드가 증착된 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼를 본딩한 결과. (a) 패턴하지 않은 상태에서 Al-Ge Eutectic 본딩 결과 (b) 다이아몬드 웨이퍼 외곽만 패턴한 후, Al-Ge Eutectic 본딩 결과 (c) 다이아몬드 웨이퍼의 중앙 부분만 패턴한 후 Au-Si Eutectic 본딩결과
표 사용자 친화적 다채널 SSM 계측 원리
표 (a) 기계적 강도가 약한 구조의 다이아몬드 첨단의 SEM 이미지, (b) oxidation을 진행하지 않은 몰드로 제작한 다이아몬드 첨단의 SEM 이미지; 새롭게 제작한 다이아몬드 첨단은 (b)보다 예리하고 (a)보다 기계적 강도가 우수할 것이다
표 (a) 공정개선 전 Al-Ge eutectic 본딩결과, (b) 공정개선 후 Al-Ge eutectic 본딩결과
표 (a) RIE 후 첨단에 10nm 높이로 드러난 크롬 박막의 SEM 이미지, (b) 크롬 식각 후 첨단의 SEM 이미지
표 Na0.02Pb0.98Te의 열전 물성과 XRD 패턴
표 NaxPb0.98Te0.85Se0.15의 Na 함량에 따른 비저항, 제백상수, 파워팩터
표 NaxPb0.98Te0.85Se0.15의 Na 함량에 따른 열전도도, 열전성능지수
표 합성법에 따른 microstructure변화
표 열처리 방법에따른 석출물(좌)와 열전성능지수(우)
표 열전물성치
표 (a) Schematic diagram of the suspended heater and 2D materials. (Inset is energy flow in part 3) (b) SEM image of a micro device with a suspended heater. (Scale bar is 10 μm)
표 Dependency of dimensionless sensitivity on the thermal resistance ratio with different sample positions
표 SEM image of measurement device. Scale bar is 5 μm
표 Thermal conductivity of the SiO2 bulk and SiO2 nanoribbon. The red circles, blue triangles, and green inverted triangles represent the thermal conductivities of the SiO2 nanoribbon treated with IPA, humidity and FIB, respectively
표 InGaAs SEM 이미지 (a) 10 nm, (b) 20nm, (c) 30nm, (d) 70nm. 스케일바 (a)-(c) 10μm, (d) 5 μm
표 10, 20nm InGaAs의 포논 분산 관계
표 InGaAs의 열전도도, 실험과 계산값
$(a) X-ray diffraction patterns of heat-treated and untreated samples along the parallel and perpendicular to the hot-pressed direction. (b) DSC curves of samples of heat-treated and untreated samples$ 표 (a) X-ray diffraction patterns of heat-treated and untreated samples along the parallel and perpendicular to the hot-pressed direction. (b) DSC curves of samples of heat-treated and untreated samples
표 EDS elemental mapping of (a)untreated and (b)heat-treated sample. Schematic of microstructural morphology of (c)untreated and (d)heat-treated sample
표 Temperature dependence of total thermal conductivity for various samples. Inset shows the lattice and electronic contributions to the total thermal conductivity
표 Temperature-dependent (a)resistivity, (b) Seebeck coefficient and (c) thermoelectric figure of merit, zT, for untreated and heat-treated In4Se2.95
표 SnTe/CdTe coated grain 벌크 재료의 SEM/EDS images
표 (a) SnTe/CdTe 열전재료의 열전성능지수와 (b) Coated grain의 scattering cross-section area 증가 원리 모식도
표 SnTe/CdTe의 온도에 따른 열전도도 및 격자 열전도도
표 결정크기 제어 소재 제작 과정
표 다양한 결정 크기를 갖는 소재의 SEM 이미지
표 각 크기에 따른 열전도도 실험 및 시뮬레이션
표 나노히터 제작 공정
표 (a) RIE를 이용하여 실리콘 산화막을 식각한 후 rotation이 되지 않은 패턴(왼쪽)과 2μm rotation이 된 패턴(오른쪽)의 SEM 이미지, (b) KOH 수용액에서 습식식각 후 rotation이 되지 않은 패턴(왼쪽)과 2μm rotation 된 패턴(오른쪽)의 SEM 이미지
표 SEM 이미지. 스케일바는 10μm
표 SiO2의 열전도도
표 신구조 열전소자인 Spacer-Inserted Thermoelectric Device (SITED)의 구조와 원리
표 열전반도체-금속 접합층의 전기적 접촉 저항에 따른 열전소자의 전기 저항 변화
표 열전반도체의 사용량에 따른 (a) 단위 면적당 생산전력과 (b) 발전단가
표 열전반도체의 사용량에 따른 열저항비
표 PbTe-Ni-Fe 접합층 형성 구조
표 SPS 공정과 Hot-Press 공정으로 제작한 열전반도체-금속 접합층의 접촉 저항 비교
표 제작된 p&n 열전소자쌍
표 파워측정 세팅 모식도
표 성능 측정 결과
표 열전소자 냉각 성능 측정을 위한 셋업
표 p-type 단일 열전소자의 냉각 시 양단의 온도 차이에 대한 실험 결과와 이론 결과
표 본 모듈연구에 활용된 p형 열전소재의 전기전도도, 열기전력, 열전도도 및 ZT
표 본 모듈연구에 활용된 n형 열전소재의 XRD pattern
표 본 모듈연구에 활용된 p형 열전소재의 전기전도도, 열기전력, 열전도도 및 ZT
표 sand blast를 통해 열전소자 표면에 거칠기를 부여하는 모습
표 (좌) Ni 무전해 도금 및 (우) Au 무전해 도금을 수행하는 모습
표 열전모듈 제작에 활용된 실리콘 치구와 DBC 기판
표 (좌상) 상기의 공정으로 제작된 열전모듈, (좌하) 열전발전출력평가장치 및 (우) 본 장치의 확대 사진
표 열전모듈의 성능
표 열전 모듈의 성능
표 상용품과의 열전모듈 스펙 비교
표 신구조 열전모듈의 모식도
표 열전모듈 발전성능 측정 셋업
표 신구조 열전발전모듈의 단열재 비율에 따른 발전 성능 및 발전단가
표 단열재 및 흡열량에 따른 신구조 열전발전모듈의 온도 차이 비교
표 신구조 SITED 열전발전소자의 열전반도체 사용 비율에 따른 유효 열전성능지수 비교
표 Na2%-PbTe의 열전성능지수
표 (a) 홈 형태와 평판 형태 전극을 사용한 열전소자의 모식도, (b) 평판 형태의 전극, (c) 홈 형태의 전극
표 홈 형태, 평판 형태의 전극을 이용하여 제작한 시편(a), (b), (c), 각각의 시편들의 측정 방법 모식도, (e) 열전소재와 전극의 접착형태 모식도
표 만능 시험기를 통한 인장 강도와 전단 강도 측정
표 홈 현태 전극과 평판 형태 전극의 집착 강도 결과
표 열-전기 수치해석을 통한 홈 형태 전극과 평판 형태 전극의 냉각성능 결과
표 EDTA-Na2/Bi3+ 농도 비율 제어에 따른 Bi2S3 나노구조체의 성장 메카 니즘에 관한 모식도
표 반응조건에 따른 나노입자의 크기와 구조제어
표 Cu2-xSe 나노구조체의 (a) 제백상수, (b) 전기전도도 (c) Power factor 및 (d) 열전도도
표 Cu2-xSe 나노구조체의 ZT
표 Na 이 도핑 된 Cu2-xSe 합성법 및 EDX분석
표 Na 이 도핑 된 Cu2-xSe의 열전특성
표 Na 이 도핑 된 Cu2-xSe의 열전도도와 ZT
표 CuAgSe의 결정구조
표 반응 시간에 따른 CuAgSe 나노입자의 크기제어
표 Thermoelectric proeperties of CuAgSe
표 ZT of CuAgSe
표 SnTe 나노입자 합성방법
표 SnTe 나노입자 (왼쪽) X-선 회절 패턴, (b) SEM image
표 SnTe 나노입자 (왼쪽) X-선 회절 패턴, (b) SEM image
표 무기리간드로 코팅된 나노입자 열전재료 합성 모식도
표 나노구조체와 벌크의 융합을 위해 유기리간드를 무기리간드로 치환하여 연결된 계면을 만들어주는 모식도
표 표면을 유기리간드와 무기리간드로 안정화시킨 나노구조화된 Bi2Te3 벌크 화합물의 열전 성능지수
표 (a) Cu 도핑된 Bi2Te3 나노막대의 TEM 이미지, (b) Bi2O5Te가 이형구조체로 도입된 Bi2Te3/Bi2O5Te 나노구조화된 벌크 열전재료의 HADDF 이미지, (c) Bi2Te3/Bi2O5Te 경계면의 HADDF 이미지
표 Cu 도핑된 Bi2Te3/Bi2O5Te 나노구조화된 벌크 열전재료의 열전 물성 (a) 파워팩터, (b) 열전도도, (c) 열전 성능지수
표 반응용매에 따른 나노선의 표면구조
표 Bi2Te3 나노구조체의 (a) 전기전도도, (b) 제백계수 (c) 출력인자 및 (d) 열전도도
표 Bi2Te3 나노구조체의 ZT
표 Bi2Se3 나노입자를 삽입, 혼합하여 합성한 Bi2Te3 벌크 열전재료의 TEM 이미지와 Bi2Se3 나노입자-Bi2Te3 벌크 경계면이 갖는 TEM 이미지
표 (a) Bi2Se3 나노막대가 삽입된 Bi2Te3 벌크 열전 재료의 TEM 이미지, Bi2Se3 나노입자의 형태에 따른 (b) 열전도도, (c) 열전 성능지수
표 PbTe 나노입자가 삽입된 Bi2Te3 벌크 열전 재료의 (a) PbTe의 농도에 따른 XRD patterns, (b) PbTe가 3 wt.% 삽입된 Bi2Te3 벌크 열전 재료 TEM 이미지, (c) PbTe의 농도에 따른 열전 성능지수
표 CuI와 Pb가 동시에 도핑된 Bi2Te3 화합물의 (a) X-선 회절 패턴, (b) 격자상수
표 Bi2Te3 화합물의 SEM image와 X-선 회절 패턴의 (006/(015) 피크 상대 강도
표 CuI-Pb co-doped Bi2Te3, CuI-doped Bi2Te3 와 undoped Bi2Te3의 (a) 전기전도도, (b) 제백계수, (c) 출력인자 (d) 열전도도
표 CuI-Pb co-doped Bi2Te3, CuI-doped Bi2Te3 와 undoped Bi2Te3의 열전성능지수 ZT
표 (MI)x 도핑된 Bi2Te3 (a) 전기전도도, (b) 제백계수, (c) 출력인자
표 (MI)0.01Bi2Te3 (M = Cu, Cs, K) ; Cu0.07Bi2Te3와 Bi2Te3의 온도에 따른 (a) 전기전도도, (b) 제백계수, (c) 출력인자 (d) 열전도도 (e) 격자 열전도도 (f) ZT
표 S 치환된 BiOCuSe의 주사투과전자현미경 상과 Bi, O, Cu, Se, S 원소에 대한 EDS mapping
표 BiCuOSe와 S치환된 BiCuOSe 화홥물의 소결온도에 따른 (a) 전기전도도, (b) 제백계수, (c) 출력인자 및 (d) 열전도도
표 BiCuOSe와 S치환된 BiCuOSe 화홥물의 소결온도에 따른 열전성능지수 (ZT)
표 CuI가 도핑된 Bi2Te3 화합물의 (a) 전기전도도, (b) 제백상수, (c) power factor
표 powder XRD pattern
표 (a) 전기전도도, (b) 제벡계수 (c) 파워팩터
표 (BiSe)1.09TaSe2 와 (SnSe)1.16TaSe2 화합물의 열전도도
표 Figure of merit ZT
표 (SnSe)1.16(TaSe2)2자연초격자의 열처리에 따른 XRD 결과(왼쪽)와 (SnSe)1.16(TaSe2)n (n= 1, 2) 자연초격자의 XRD pattern(오른쪽)
표 (BiSe)1.09TaSe2/TaSe2 합성물의 (a) powder XRD (b) power factor (c) 열전도도
표 온도에 따른 Hall mobility와 3-site hopping 식을 이용한 linear fitting결과
표 hot press 온도를 달리한 샘플의 온도에 따른 전기비저항과 제백계수 측정값
표 hot press 온도에 따른 샘플의 파워팩터(좌)와 XRD 피크
표 550℃와 750℃ 압축소결 (SnSe)1.2(TiSe2)2 의 열전도도와 ZT
표 (SnSe)1.2(TiSe2)2의 저온 전기비저항
표 750℃ hot-press (SnSe)1.2(TiSe2)2 전기비저항 이방성과 변화율
표 750℃ HP (SnSe)1.2(TiSe2)2 샘플의 온도에 따른 RH와 χ
표 750℃ HP (SnSe)1.2(TiSe2)2 샘플의 Hc2 와 Magnetization
표 Ginsburg Landau 식들을 이용하여 구한 초전도 파라미터의 값
표 다결정 SmNiC2 화합물의 제백계수(a)와 파워팩터(b)
표 다결정 SmNiC2 화합물의 열전도도(a)와 ZT값(b)
표 CeTe2의 결정구조(왼쪽)와 Bridgman법으로 성장된 CeTe2 결정(오른쪽)
표 CeTe2-xSbx의 온도에 따른 전기저항, 제벡계수, 파워팩터(왼쪽) 및 Sb 도핑량에 따른 전기저항과 파워팩터 (오른그림, 왼쪽 축), 제벡계수와 에너지 갭(오른그림, 오른쪽 축)
표 Sb도핑에 따른 파워팩터, 에너지 갭
표 Bi0.5Sb1.5Te3의 분말에 나노입자를 분산시킨 SEM 사진 (a) 0.2 wt.% Ag, (b) 0.2 wt.% Cu, (c, d) 스파크 플라즈마 소결 후 Ag와 Cu의 분산된 모양
표 Ag-와 Cu-acetate를 이용하여 분산시킨 Bi0.5Sb1.5Te3의 열전물성 및 ZT값
표 Cu 도핑에 따른 격자상수 변화
표 ICP 측정결과
표 전기전도도, 제백계수, Power factor, 열전도도
표 ZT 값
표 Bi2-xCuxSe3의 전기저항 측정 결과와 MR 측정결과
표 도핑영역에 따른 양자 진동의 Fourier Transform 결과
표 격장 상수, 홀 계수, 전하밀도, mobility, Brillouin zone 계산결과
표 Sb 함량에 따른 격자상수 및 carrier density nH와 mobility
표 온도에 따른 전기 저항 결과
표 Sb 함량에 따른 홀 저항 결과
표 Sb 함량에 따른 자기저항과 HLN fitting 결과
표 In4Se2.32H0.03의 전기전도도(왼쪽), 제벡계수(오른쪽)
표 In4Se2.32H0.03의 파워팩터 (왼쪽), 열전도도 (오른쪽)
표 할로겐 도핑에 따른 In4Se2.32H0.03의 ZT값
표 In4Se3-xCl0.03의 hand milling에 의한 온도에 따른 ZT값
표 STO 나노 입자의 Transmission electron microscopy (TEM) 분석 결과
표 STO가 분산된 InSe/In4Se3 복합체의 소결 후 Transmission electron microscopy (TEM) 분석 결과
표 위쪽 왼쪽부터 순서대로 제백계수, 전기전도도, 열전도도
표 Power factor와 열전성능 and Figure of merit ZT
표 In4Se3-xCly/BaIn2Se4 composite의 XRD 와 SEM/EDX 결과
표 In4Se3-xCly/BaIn2Se4 composite의 전기저항, 제백계수, 로렌츠 수 그리고 열전도도
표 In4Se3-xCly/BaIn2Se4 composite의 파워펙터와 ZT값
표 In4Pb0.01Sn0.03Se3-x의 전기저항, 제백계수, Lorenz number, 열전도도
표 In4Pb0.01Sn0.03Se3-x의 전하농도, 전기비저항, 전하이동도, 제백계수, 유효질량
표 In4Pb0.01Sn0.03Se3-x 의 파워펙터와 ZT값
표 In4Pb0.01Sn0.03Se2.9Cly의 전하농도, 전기비저항, 전하이동도, 제백계수, 유효질량
표 In4Pb0.01Sn0.03Se2.9Cly의 열전도도와 ZT 값
표 In4Pb0.01Sn0.03Se3-xCly의 파워펙터
표 FIB/HR-SEM image of Sb2Te3/Ag2Te( composite (ST/AT = 2:1)
표 Thermoelectric proeperties of Sb2Te3/Ag2Te composite
표 Thermoelectric properties of Bi0.5Sb1.5Te3/Ag2Te composite
표 (a)와 (b)는 PbTe/Ag2Te = 2/1과 6/1의 Scanning electron microscope (SEM) 이미지 (c)와 (d) energy dispersive x-ray spectroscopy 결과
표 (c) 는 온도에 대한 총 열전도도를 나타낸 그림이고 (d)는 격자열전도도를 나타낸다. (d)의 inset은 Fermi integral을 통한 Lorentz number를 나타낸다
표 Pb 도핑, PbTe-composites 각 샘플의 열전도도이다. 도핑에 따라 격자 열전도도의 감소를 볼 수 있다. grain boundary에서 포논 산란의 증가 때문에 격자 열전도도가 감소하였다
표 Pb 도핑, PbTe-composites 각 샘플의 열전성능지수이다. 가장 높은 열전성능지수를 가진 온도가 이동되었으며 고온에서의 열전성능지수가 향상되었다
표 도핑에 따른 XRD 패턴
표 AgxBi0.5Sb1.5-xTe3-x 의 온도에 따른 전기저항
표 Total 열전도도 및 격자 열전도도
표 Conducting AFM image, Scanning thermal microscopy, Scanning Seebeck microscopy
표 온도에 따른 열전성능지수
표 Te excess 양에 따른 (a) 전기비저항, (b) 제백계수
표 Te excess 양에 따른 (a) 파워팩터, (b) 열전도도, (c) ZT
표 Cu0.01Bi2Te2.3+xSe0.7의 (a) 전기비저항, (b) 제벡계수, (c) 파워팩터
표 Cu0.01Bi2Te2.3+xSe0.7의 전하농도, 전하 이동도, 유효질량, 제백계수 값
표 Cu0.01Bi2Te2.3+xSe0.7의 (a) 열전도도, (b) ZT
표 은의 도핑 농도에 따른 홀 전하 운반자 농도와 도핑의 효율
표 복합 격자 결함의 형성에너지
표 (a), (b) 각각의 시료의 전기 전도도외 (c), (d)제백 계수
표 (a), (b)총 열전돋도 (c), (d)격자 열전도도 및 (e), (f)전자에 의한 열전도도
표 열전 성능평가 지수
$(PbTe0.93-xSe0.07Clx)0.93(PbS)0.07 복합체의 TEM 이미지와 electron diffraction pattern (c), Fourier transform pattern (e), strain field mapping (f)$ 표 (PbTe0.93-xSe0.07Clx)0.93(PbS)0.07 복합체의 TEM 이미지와 electron diffraction pattern (c), Fourier transform pattern (e), strain field mapping (f)
표 (PbTe0.93-xSe0.07Clx)0.93(PbS)0.07 복합체의 열전성능평가지수
표 Ag2Se (a)와 Ag2Se0.5Te0.5 (b)의 구조그림(왼쪽)과 두 물질에 대한 파워팩터와 ZTe값의 계산
표 볼츠만 수송 계산 결과 Hall carrier density에 의한 negative chemical poterntial과 CuxAg2-xSe0.5Te0.5 (x=0.01,0.05,0.1) 물질의 hall carrier density
표 CuxAg2-xSe0.5Te0.5 (x=0.01, 0.05, 0.1)의 온도에 따른 전기전도도(a), 제벡 계수(b), 열전도도(c), 격자열전도도(d)
표 STEM/EDS image of PbBi0.002Te/Ag2Te composite
표 열전 물성 측정 결과
표 HT-TEM 사진(왼쪽)과 Pb0.6Sn0.4Te0.95-xSexS0.05의 밴드 구조 모식도(오른쪽)
표 Pb0.6Sn0.4Te0.95-xSexS0.05의 열전 물성
표 Pb0.6Sn0.4Te0.95-xSexS0.05의 열전 성능
표 HR-TEM 분석 결과
표 X-ray absorption 측정 결과
표 Pb0.5Sn0.5Te1-xSex의 열전물성
표 Pb0.5Sn0.5Te1-xSex의 열전성능
표 XRD 분석 결과
표 전기저항, CuI 당 carreir 증가율, 제백계수, 파워팩터
표 Cu와 I에 의해 내부 자기장이 형성되는 모식도
표 poly-crystalline 열전 물성
표 TGA 분석결과, Figure of merit
표 Ca 도핑된 SnTe의 밴드 개략도(왼쪽 위)와 SEM 이미지(왼쪽쪽 아래)와 ZT값과 평균 ZT값
표 Sn1-xInxSe의 XRD 분석 결과
표 Lattice parameters and volume 분석 결과
표 (a)온도에 따른 전기저항, (b)제백계수, (c)파워팩터, (d)optical absorption coefficient
표 The activation energy Ea (polycrystals), indirect band gap Eg (single crystals), Hall carrier concentration, effective mass of the carrier, and Hall mobility
표 powder XRD, 결정구조, HRTEM 결과
표 Al 도핑에 따른 ZnO 나노입자의 (100), (002) 및 (101) peak 저각 이동
표 Al이 도핑된 ZnO 나노입자의 주사투과전자현미경 상과 Zn, O, Al 원소에 대한 EDS mapping 결과
표 Al이 도핑된 ZnO 나노복합체의 주사투과전자현미경 상과 Zn, O, Al 원소에 대한 EDS mapping 결과
표 Al이 2 mol% 도핑된 ZnO 나노복합체의 온도에 따른 전기전도도의 변화
표 Al이 2 mol% 도핑된 ZnO 나노복합체의 온도에 따른 캐리어 농도의 변화
표 Al이 2 mol% 도핑된 ZnO 나노복합체의 온도에 따른 이동도의 변화
표 Bruneaux가 제안한 결정립계 산란 모델에 기반한 ln(μ/T) vs. 1/T plot
표 (a) Al이 2 mol% 도핑된 ZnO 나노복합체의 온도에 따른 제벡계수의 변화 (b) Pisarenki relation으로부터 구한 S⋅n2/ 3 vs. T에 대한 plot
표 (a) Al이 2 mol% 도핑된 ZnO 나노복합체의 온도에 따른 열전도도의 변화 및 (b) 무차원 열전성능지수
표 솔루션 방법으로 합성된 ZnO-ZnS 코어-쉘 나노입자의 투과전자현미경 상
표 ZnO-ZnS 나노복합체의 소결 온도에 따른 주사투과전자현미경 상과 Zn, O, S 원소에 대한 EDS mapping 결과
표 900 ℃에서 소결한 ZnO-ZnS 나노복합체의 고분해능 투과전자현미경 상
표 ZnO 나노복합체와 ZnO-ZnS 나노복합체의 온도에 따른 열전도도 변화
표 (a) 다중벽 탄소나노튜브, (b) TiO2, (c) 0.5 wt%, (d) 1.0 wt%, (e) 2.0 wt%, (f) 4.0 wt%, (g) 8.0 wt% 다중벽 탄소나노튜브 나노복합체의 주사전자현미경 상, (h) 8.0 wt% 다중벽 탄소나노튜브 나노복합체의 투과전자현미경 상
표 TiO2-다중벽 탄소나노튜브 나노복합체의 전기전도 특성 (a) percolation, (b) 3D VRH model
표 TiO2와 다중벽 탄소나노튜브의 밴드갭, TiO2-다중벽 탄소나노튜브 나노복합체 내에서의 전자 이동에 관한 모식도
표 (a) 다중벽 탄소나노튜브의 양에 따른 나노복합체의 전기전도도 (b) 기울기 α(T)의 온도의존성
표 BiCuOSe와 K 도핑된 BiCuOSe의 X-선 회절 패턴 및 K 도핑량에 따른 격자 상수 a, c의 변화
표 BiCuOSe와 K 도핑된 BiCuOSe의 전기전도도 및 제백계수 온도 의존성
표 BiCuOSe와 K 도핑된 BiCuOSe의 열전도도 온도 의존성
표 BiCuOQ (Q = Se, Te) 화홥물의 (a) 전기전도도, (b) 제백계수 및 (c) 출력인자
표 Bi1-xPbxCuOTe 화합물의 (a) X-선 회절 패턴, (b) 격자상수 및 (c) (110)/(112), (004)/(102) 상대 강도
표 Bi1-xPbxCuOTe 화합물의 (a) 전기전도도, (b) 전하 농도 및 (c) Pb 원소 하나당 생성되는 자유 홀 갯수
표 Bi1-xPbxCuOTe 화합물의 Bi와 Cu vacancy formation energy
표 Bi1-xPbxCuOTe 화합물의 (a) 제백계수 및 (b) 출력인자
표 Bi1-xPbxCuOTe 화합물의 (a) 열전도도 및 (b) ZT
표 Bi1-xKxCuOTe 화합물의 (a) 홀농도 및 (b) 이동도
표 Bi1-xKxCuOTe 화합물의 (a) 전기전도도 및 (b) 제백계수
표 Bi1-xKxCuOTe 화합물의 (a) 열전도도 및 (b) ZT
표 Bi1-xCuOSe 화합물의 (a) 홀농도 및 (b) 이동도
표 Bi1-xCuOSe 화합물의 (a) 전기전도도 및 (b) 제백계수
표 (a)BiCuOSe 및 (b)Bi0.9CuOSe 화합물의 고온 XRD
표 Bi1-xCuOSe 화합물의 (a) 열전도도 및 (b) ZT
표 Bi1-xCuOSe 화합물의 (a) 열전도도 및 (b) ZT
표 벌크화 산칼코겐화합물 합성모식도
표 벌크화 산칼코겐화합물의 (왼쪽) 전기전도도와 (오른쪽) 제백계수
표 벌크화 산칼코겐화합물의 (왼쪽) 열전도도와 (오른쪽) 전기전도도/ 열전도도 비

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