테크노트 ‘온도차를 전기로 바꾼다’...열전 반도체 소재 효율 높이는 기술은?

[헬로티] 열전 반도체는 주변의 열을 직접 전기 에너지로 바꾸거나, 전기로 소재를 직접 냉각하는 전자냉각 시스템(소형 냉장고, 자동차 시트쿨러, 정수기 등)에 사용되고 있으며, IoT(Internet of Things) 소자와 웨어러블 기기의 전력원으로 각광받고 있다. 상온에서 가장 열전효율이 우수한 열전 반도체는 비스무스 텔루라이드로, 이 소재는 현재 냉온 정수기나 소형 냉장고 등의 열전 소자로서 널리 활용되고 있다. 상용화된 이 재료는 보통 단결정 잉곳으로 만들어지며 이로 인해 쉽게 깨진다는 특성 때문에 모듈 제작 시 수율이 떨어지며 생산 단가도 높다. 소자 내 구조 결함으로 전하 농도 제어 국내 연구진은 이와 관련 소재 구조를 제어하는 것만으로 열전 반도체의 성능을 크게 높일 수 있는 기술을 최근 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 전자재료연구단 백승협, 김진상 박사 공동연구팀(제1저자 김광천 연구원, 박사과정)은 대표적인 열전 반도체인 비스무스 텔루라이드(Bismuth Telluride) 소재의 성능을 좌우하는 전자 농도를 외부 불순물 첨가 없이 소재의 미세구조 조절로 가능하다는 새로운 물리현상을 발견했다. 여기서 비스무스 텔루라이드란 상온 근처에

• 2016-10-21 14:42