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CoSb3 열전반도체의 제1면과 제2면에 제1 금속 플레이트, 제2 금속 플레이트 및 구리(Cu) 전극이 순차적으로 적층되어 접합된 구조를 가지며, 상기 제1 금속 플레이트는 알루미늄 금속 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 제2 금속 플레이트는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 및 텅스텐 중에서 선택된 1종 이상의 금속 또는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 및 텅스텐 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열전소자
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제1항에 있어서, 상기 열전반도체와 상기 제2 금속 플레이트 사이의 접합력을 증진시키는 역할을 하는 상기 제1 금속 플레이트는 10㎛∼1㎜ 두께로 이루어지고, 구리(Cu)가 상기 열전반도체로 확산되는 것을 방지하는 역할을 하는 상기 제2 금속 플레이트는 10㎛∼1㎜ 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 열전소자
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(a) CoSb3 열전반도체, 제1 금속 플레이트, 제2 금속 플레이트 및 구리(Cu) 전극을 준비하는 단계;(b) 상기 열전반도체, 상기 제1 금속 플레이트, 상기 제2 금속 플레이트 및 상기 구리(Cu) 전극을 접합하려는 면이 서로 닿도록 접촉시켜 몰드에 충진하고 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버에 세팅하는 단계;(c) 상기 챔버 내부를 진공화시켜 감압하고, 상기 구리(Cu) 전극, 상기 제2 금속 플레이트, 상기 제1 금속 플레이트 및 상기 열전반도체를 가압하면서 직류펄스를 인가하여 열전반도체, 제1 금속, 제2 금속 및 구리(Cu)의 용융 온도보다 낮은 목표하는 접합 온도로 상승시키는 단계;(d) 상기 접합 온도에서 상기 구리(Cu) 전극, 상기 제2 금속 플레이트, 상기 제1 금속 플레이트 및 상기 열전반도체를 가압하면서 상기 구리(Cu) 전극과 상기 제2 금속 플레이트, 상기 제2 금속 플레이트와 상기 제1 금속 플레이트, 상기 제1 금속 플레이트와 상기 열전반도체가 접합되게 하는 단계; 및(e) 상기 챔버의 온도를 냉각하여 열전소자를 얻는 단계를 포함하며, 상기 제1 금속 플레이트는 알루미늄 금속 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 제2 금속 플레이트는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 및 텅스텐 중에서 선택된 1종 이상의 금속 또는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 및 텅스텐 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 열전반도체의 준비는,CoSb3 분말을 몰드에 충진하고 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버에 세팅하는 단계; 상기 챔버 내부를 진공화시켜 감압하고 상기 CoSb3 분말을 가압하면서 직류펄스를 인가하여 CoSb3 분말의 용융 온도보다 낮은 목표하는 소결 온도로 상승시키는 단계; 상기 소결 온도에서 상기 CoSb3 분말을 가압하면서 상기 CoSb3 분말을 방전 플라즈마 소결하는 단계; 및 상기 챔버의 온도를 냉각하여 CoSb3 열전반도체를 얻는 단계를 포함하는 열전소자의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 구리(Cu) 전극, 상기 제2 금속 플레이트, 상기 제1 금속 플레이트 및 상기 열전반도체의 가압은 1축 방향으로 이루어지고, 직류펄스는 가압방향과 평행한 방향으로 인가하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 구리(Cu) 전극과 상기 제2 금속 플레이트, 상기 제2 금속 플레이트와 상기 제1 금속 플레이트, 상기 제1 금속 플레이트와 상기 열전반도체가 접합되는 접합 온도는 500∼580℃이고, 상기 접합 온도에서 5분∼30분 동안 유지되어 접합되는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,가압하는 압력은 10∼60MPa 범위이고, 상기 챔버 내부는 1
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제3항에 있어서, 상기 열전반도체와 상기 제2 금속 플레이트 사이의 접합력을 증진시키는 역할을 하는 상기 제1 금속 플레이트는 10㎛∼1㎜ 두께로 이루어진 플레이트를 사용하고, 구리(Cu)가 상기 열전반도체로 확산되는 것을 방지하는 역할을 하는 상기 제2 금속 플레이트는 10㎛∼1㎜ 두께로 이루어진 플레이트를 사용하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법
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