고성능 열전(TE) 소재를 확보하는 데 있어 주요 병목은 전기적 및 열적 파라미터 간의 강한 상호연관성을 어떻게 분리(디커플링)하는가에 있다고 규명된다. 여기서는 분말 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 기술에 기반한 정밀 계면 개질 접근법을 제시하여 CuNi 합금의 성능을 향상시킨다. ZnO 및 Al2O3 층과 이들의 조합을 분말 표면에, 일반적으로 10–100 ALD 사이클 동안 증착하고, 벌크에서의 열전 성능에 미치는 영향을 면밀히 조사한다. 에너지 필터링 효과에 의해 유도되는 제벡 계수(Seebeck coefficient)의 향상은, 산화물 층의 낮은 전기전도도로 인한 전기전도도 열화(저하)를 보상한다. 또한 산화물 층은 음향자(phonon) 산란을 유의미하게 증가시킬 수 있다. 따라서 도금(코팅) 층의 저항률을 낮추기 위해, ZnO 표면에 Al2O3를 삽입하여 다층 구조를 분말 표면에 증착한다. 정밀 미세구조 특성화 결과, 압착 후 Al 원자가 ZnO로 확산되어 도핑 효과를 구현함을 확인하였다. Al 확산은 도금 층의 전기전도도 증가 및 층 구조의 복잡성 증대 잠재력을 가진다. 순수 CuNi에 비해, 상(phase) 경계에서의 저항률 감소 및 더 강한 포논 산란에 의해 zT가 128% 증가한다.

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