GeTe계 열전재료의 열전도도와 열전특성에 미치는 Cu와 Sb 도핑의 영향 :Effect of Cu and Sb co-doping on the thermal conductivity and thermoelectric performance of GeTe

김현호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김현호 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수: 이호성

발행연도: 2020

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

GeTe계 열전재료의 열전도도와 열전특성에 미치는 Cu와 Sb 도핑의 영향

김현호 신소재공학부 2020.01 학위논문

2018

GeTe계 열전재료의 헤링본 구조와 열전 특성

김현호 , 곽재익 , 정혜린 외 1명 한국표면공학회 학술발표회 초록집 2018.06 학술대회자료

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In this research, we investigated the influence of Cu and Sb co-doping on the thermal conductivity and thermoelectric performance of GeTe. Ge1-xCuxTe and Ge1-x-ySbxCuyTe alloys were fabricated by melting and annealing followed by Hot press. Cu is not effective in increasing Seebeck coefficient of GeTe. However, Cu doped GeTe shows stacking faults due to Cu-rich phase and reduced domain size than pure GeTe, which are effective for reducing lattice thermal conductivity. Co-doping with Cu and Sb dramatically decreased the electrical conductivity and increased the Seebeck coefficient to 220 μV/K at 573 K because of a change in the carrier concentration and convergence of the valence band. In addition, the co-doped GeTe showed an ultralow thermal conductivity of 1.2 W/mK. The significant reduction in the thermal conductivity was attributed to phonon scattering from solid solution point defects, twin and inversion boundaries, herringbone structures, and embedded nanostructures and Cu-rich coherent precipitates at domain boundaries. A maximum thermoelectric figure of merit of about 1.4 was obtained at 723K.

I. 서론 1
II. 이론적배경 3
2.1 열전효과 3
2.1.1 제벡효과 3
2.1.2 성능지수(Figure of merit, ZT) 6
2.2 GeTe계 열전재료 특성 10
III. 실험방법 14
3.1 시료제조 14
3.2 분석방법 17
3.2.1 XRD 분석 17
3.2.2 Hall 측정 17
3.2.3 미세조직 18
3.2.4 열전특성 분석 18
IV. 결과 및 고찰 22
4.1 Ge1-xCuxTe 화합물 특성분석 22
4.1.1 구조적특성 22
4.1.2 미세조직 특성 27
4.1.3 전기적특성 32
4.2 Ge1-x-ySbxCuyTe 화합물 특성분석 36
4.2.1 구조적특성 36
4.2.2 미세조직 특성 42
4.2.3 전기적 특성 47
4.2.4 열전 특성 56
V. 결론 64
참고문헌 66
영문초록 70

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