학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
권호 | 13권 2호 |
발표분야 | 에너지환경재료 |
제목 | CdI2를 도핑한 열전반도체 ZnSb계 화합물의 열전특성 (Thermoelectric Properties of CdI2 doped ZnSb based compounds) |
초록 | p-type 열전재료인 ZnSb 화합물은 400~600K의 중온 영역에서 오래 전부터 열전발전에 사용되어 왔다. 하지만 ZnSb의 Seebeck 계수와 전기전도도는 상당히 높음 값에도 불구하고 큰 열전도도로 인하여 열전성능지수는 상온에서 0.7×10-3K-1 정도로 그리 크지 못한 것으로 알려져 있다. 또한 ZnSb 화합물은 현재 p형만이 개발되어 있는 상태로 열전 module 구성을 위해서는 n형 ZnSb 화합물의 개발이 필요하다. 한편 저자들의 최근 연구에 의하면 ZnSb에 CdSb을 첨가하여 의2원 전율고용체를 형성함으로써 포논 산란을 유발시켜 열전도도를 낮출 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 ZnSb-20mol%CdSb 고용체에 대해 CdI2를 0.5wt%까지 첨가하여 열전특성의 변화를 조사하였다. Zn, Sb, Cd와 CdI2를 정량하여 석영관에 진공봉입하고, 1173K에서 2시간 용해한 후 공냉하여 봉상의 고용체를 얻었다. 성분 및 미세조직 균일화를 위하여 673K에서 24시간 어닐링 처리한 후 상온에서 600K 범위에서 Seebeck 계수(α), 전기전도도(σ)과 열전도도(κ)를 각기 일정 온도구배법과 4 단자법, Laser flash 법으로 측정하였다. 이들 측정값으로부터 열전성능지수(Z=α2σκ-1)를 구하였다. Acknowledgement : 본 연구는 산업자원부의 지역협력연구센터사업의 지원에 의해 수행되었습니다. |
저자 | 송민석1, 장경욱1, 김일호2, 이정일2, 최국선3 |
소속 | 1한서대, 2충주대, 3한국지질자원(연) |
키워드 | 열전반도체; ZnSb; CdI2 |