내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

규소화합물계 열전소자 및 모듈(Development of silicide type thermoelectric materials and modules)

전문가 제언: □ 본문에서는 Fe-Si계, Si-Ge계, Mn-Si계 및 Mg-Si계 규소화합물계 열전변환소자와 모듈에 대해서 지금까지의 연구 성과와 향후의 전망, 문제점에 대하여 고찰하여 보았다. 나아가 HMS(망간규소화합물 중에서도 가장 실리콘 조성이 큰 화합물)/Mg-Si열전발전 모듈에 대해서도 세부적으로 검토하였으므로, 규소화합물의 열전변환소자와 모듈의 전반적인 기술상황을 이해하고, 연구개발 방향을 설정하는 데에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

□ 실리콘이 주성분인 규소화합물은 산화분위기에서도 뛰어난 내열성, 내식성을 나타내고 있으며 화학적으로 극히 안정하여 마이크로 전기분야에 고장벽(高障壁) 숏키(shot key) 혹은 전극용 재료로서 적용되고 있다. 또한 금속-반도체전이, 소형 폴라론(small polaron)전도, 나아가 최근에는 실온에서의 LED(발광다이오드)의 발광 및 광통신 장치로서도 기존 재료와 대치될 수 있으며, 환경반도체로서도 크게 주목을 받고 있다.

□ Si-Ge계 열전소자와 모듈은 1000℃까지 우수한 열전특성을 가지고 있기 때문에 혹성탐사기 보이저 1호에 탑재되었다. 2003년도를 기준으로 하여, 지구에서 125억km, 광속으로도 12시간이나 걸리는 곳을 정상적으로 비행하고 있으며, 현재에도 우주의 물리환경에 관한 측정데이터를 지구로 송신하고 있다. 이 보이저 1호기의 전력을 보충하는 것이 열전소자를 적용한 발전기임에서 알 수 있듯이 이에 대한 제조기술의 확보는 우주항공 분야에 있어서도 필요한 기술이다.

□ 규소화합물계 열전변환소자와 모듈의 제조방법을 상세히 기술하였다. 열전소자 제조공정 중에 고온 전극부를 가압 고상접합하고 저온 전극부는 납땜법(soldering)에 의해서 접합한다. 열전소자제조기술에 용사(spraying)법 및 전기화학적 접합법을 적용하기도 한다. 소결체 등은 방전플라즈마 소결법에 의해 제조되고 있다. 이러한 고도의 용접과 접합기술의 정착이 없이는 소자와 모듈의 제조가 불가능하므로 이에 관한 이론적, 실질적 기술 확립이 필요하다.

저자: KAIBE Hiromasa ; KANDA Toshio ; MUKOJIMA Mika ; AOYAMA Ikuto (etc.)
자료유형