Abstract
P-type ($Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$) and n-type ($Bi_2Te_{2.4} Se_{0.6}$) thermoelectric thin film were deposited on glass and Teflon substrates by the flash evaporation technique. The changes in thermoelectric properties, such as Seebeck coefficient, electrical conductivity, carrier concentration, carrier mobility, thermal conductivity, and figure of merit, were investigated as a function of film thickness and annealing condition. Figures of merit of the thin films annealed at 473 K for 1 hour were improved to be $1.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ for p-type and $0.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ for n-type, and they were almost independent of film thickness. Temperature sensors were fabricated from the thin films having the above mentioned properties. And thermo-emf, sensitivity, and time constant of the sensors were measured to evaluate their characteristics for temperature sensors. Thin film sensors deposited on Teflon substrates showed better performance than those on glass substrates, and their sensitivity and time constant were 2.91 V/W and 28.2 sec respectively for the sensor of leg width 1 mm$\times$length 16 mm.
순간 증착법으로 $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$(p형)와 $Bi_2Te_{2.4} Se_{0.6}$(n형) 박막을 제조하여 두께와 어닐 링 조건에 따른 Seebeck 계수, 전기전도도, carrier 농도 및 이동도, 열전도도, 성능지수의 변화 등 열-전기적 특성을 조사하였다. 473K에서, 1시간 진공 열처리한 결과 p형과 n형의 성능지구는 각각 $1.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ 및 $0.3{\times}10^{-3}K^{-1}$으로 향상되었으며 두께에 크게 의존하지 않았 다. 이런 성질을 갖는 열전 박막을 소자화한 박막 온도 센서를 유리와 Teflon기판 위에 제 조하였으며, 이들의 온도 변화에 대한 열기전력, 민감도 및 시간 상수 등 센서 특성을 측정 하였다. p 및 n형의 leg 폭 1mm$\times$길이 16mm인 박막 온도 센서의 경우, Teflon 기판일 때 좋은 성능을 나타내었으며, 민감도는 2.91V/W, 시간 상수는 28.2초이었다.
