TDTR
محلل الانعكاس الحراري للمجال الزمني
الانعكاس الحراري هو طريقة لتحديد الانتشار الحراريوالتوصيل الحراري للأغشية الرقيقة ذات السماكة في نطاق النانومتر.
استجاب المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا الصناعية المتقدمة (AIST) باليابان بالفعل للمتطلبات الصناعية من خلال تطوير "طريقة الانعكاس الحراري الحراري بالتسخين الضوئي النبضي" في أوائل التسعينيات. تأسست شركة PicoTherm Corporation في عام 2008 مع إطلاق جهاز الانعكاس الحراري بالنانو ثانية "NanoTR" وجهاز الانعكاس الحراري بالبيكو ثانية "PicoTR"، والذي يسمح بإجراء قياسات مطلقة للانتشار الحراري للأغشية الرقيقة في نطاق سمك يبلغ عدة 10 ميكرومتر وصولاً إلى نطاق النانومتر.
في أكتوبر 2020، انضمت شركة PicoTherm إلى مجموعة NETZSCH كشركة تابعة لشركة NETZSCH اليابان. وبالاقتران مع أنظمة LFA الخاصة بنا، يمكن لـ NETZSCH الآن تقديم الحل للأغشية الرقيقة في نطاق النانومتر حتى المواد السائبة في نطاق المليمتر.
الانعكاس الحراري بواسطة التسخين بالضوء النبضي
على النقيض من طريقة وميض الليزر التقليدية، لا يوجد كاشف بالأشعة تحت الحمراء يستخدم لقياس الزيادة في درجة الحرارة في العينة بعد نبضة ليزر قصيرة. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام الانعكاسية المعتمدة على درجة حرارة السطح لتوليد إشارة القياس (تغير الجهد).
يتم تسخين الطبقة الرقيقة بواسطة نبضة ليزر قصيرة (ليزر المضخة). وفي الوقت نفسه، يتم ترك ليزر إضافي (ليزر مسبار) قيد التشغيل بشكل مستمر. ينعكس ضوء الليزر من ليزر المسبار على سطح الغشاء إلى الكاشف. تتناسب القيمة المطلقة لتغير الجهد في الكاشف مع التغير في درجة حرارة سطح الفيلم. وينتج عن حساب النموذج على أساس تغير الجهد (المخطط الحراري) زمن الانتشار الحراري والانتشار الحراري للأغشية الرقيقة.
يعتمد زمن الانتشار الحراري (t) على السُمك (d) والانتشار الحراري (a). يمكن رؤية النطاقات الزمنية الممكنة للانتشار الحراري في الشكل 1. الحد الأدنى ل LFA 467، على سبيل المثال، هو 500 ميكرو ثانية تقريبًا، وهو ما يمكن مقارنته بلوح نحاسي بسُمك 200 ميكرومتر. وعلى النقيض من ذلك، فإن جهاز PicoTR (جهاز الانعكاس الحراري بيكو-ثانية) قادر على قياس طبقة موليبدينوم بسُمك 100 ميكرومتر. بالنسبة للتطبيقات في النطاق بين LFA و PicoTRفإن جهاز NanoTR (جهاز الانعكاس الحراري بالنانو ثانية) الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
