Анализатор на терморефлексията в областта на времето

За определяне на топлинната дифузия и топлопроводимостта на тънки филми с дебелина в нанометровия диапазон

Методът LFA обикновено може да се използва за проби с дебелина между 0,1 mm и 6 mm. Въпреки това, с непрекъснато усъвършенстващите се конструкции на електронните инструменти и свързаното с тях търсене на ефективно управление на топлината, е по-важно от всякога да се постигнат точни измервания на топлинната дифузия, топлопроводимостта и контактното съпротивление на прехода в нанометровия диапазон. В тази област на приложение дебелината на материалите варира от 10 nm до 20 µm. Те могат да бъдат под формата на тънки филми за съхранение на фазови промени (PCM), термоелектрически тънки филми, светодиоди (LED), диелектрични интерфейсни слоеве или дори прозрачни проводящи филми (TCF).

Нашите анализатори на терморефлексията в областта на времето

Разгледайте гамата от инструменти NETZSCH TDTR

  • PicoTR

    Терморефлективност във времева област чрез нагряване с импулсна светлина

    • Ширина на импулса: 0,5 ps
    • 10 nm ... 900 nm Дебелина на образеца
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Обхват
  • NanoTR

    Терморефлективност във времева област чрез нагряване с импулсна светлина

    • Ширина на импулса: 1 ns
    • 30 nm ... 20 μm Дебелина на образеца
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Обхват

Предимства на инструментите NETZSCH TDTR

NETZSCH Анализаторите за терморефлективност в областта на времето (TDTR) позволяват прецизно и безразрушително термично характеризиране на ултратънки филми и интерфейси с дебелина от няколко нанометра до десетки микрометри. Използвайки свръхбързи лазерни импулси, тези анализатори предоставят точни данни за термичната дифузия, топлопроводимостта и междуфазовото термично съпротивление за минути - дори за деликатни или шарени проби.

  • Измерване на свръхтънки филми
    Точни резултати за термична дифузия/термична проводимост за слоеве с дебелина от няколко нанометра до десетки микрометри.
  • Безконтактно и безразрушително
    Ултрабързото лазерно нагряване/откриване запазва деликатните повърхности.
  • RF и FF конфигурации
    NanoTR и PicoTR могат да бъдат конфигурирани за RF (задно нагряване/предно откриване) и FF (предно нагряване/предно откриване) измервания.
  • Универсален
    Работи с непрозрачни и прозрачни образци чрез режими за предно или задно нагряване/предно откриване.
  • Бърз и изчерпателен
    Определя термична дифузия, топлопроводност и междуфазово термично съпротивление за минути.
  • Стандартизиран и надежден
    Съответства на JIS R 1689/1690 за проследими резултати.
  • Най-широк диапазон на дебелината: В комбинация с нашите LFA инструменти можем да предложим решения за всичко - от тънки филми в нанометровия диапазон до насипни материали в милиметровия диапазон.
Дълъг живот на инструмента
Висококачествен инструмент, съчетан с дългосрочна наличност на резервни части
Винаги на разположение за вас
Директен контакт с вашите експерти от NETZSCH от сервиза, лабораторията и обучението
Proven Excellence в услуга
Ние поддържаме вашия инструмент NETZSCH през целия му жизнен цикъл

Принцип на метода TDTR

Диаграма, илюстрираща настройката за измерване на термичната дифузия в тънки филми върху прозрачни подложки.
Фигура: Настройката за измерване на терморефлексията
Графика, илюстрираща времето за дифузия на топлина за различни инструменти за термичен анализ, като се подчертава ефективността на LFA HyperFlash® и PicoTR.
Фигура: NanoTR и PicoTR могат да се използват за определяне на термичната дифузия в нанометровия диапазон на дебелината

Термоотразяване чрез нагряване с импулсна светлина

За разлика от конвенционалния метод с лазерна светкавица, при него не се използва инфрачервен детектор за измерване на повишаването на температурата в пробата след кратък лазерен импулс. Вместо това за генериране на измервателния сигнал (промяна на напрежението) се използва температурно зависимата отражателна способност на повърхността.

Тънкият филм се нагрява с кратък лазерен импулс (помпен лазер). В същото време допълнителен лазер (лазер на сондата) се оставя включен непрекъснато. Лазерната светлина от сондажния лазер се отразява от повърхността на филма към детектора. Абсолютната стойност на промяната на напрежението в детектора е пропорционална на промяната на температурата на повърхността на филма. Моделното изчисление на базата на промяната на напрежението дава време за дифузия на топлина и топлинна дифузия на тънки филми.

Времето за дифузия на топлина (t) зависи от дебелината (d) и топлинната дифузия (a). Възможните диапазони на времето за дифузия на топлина могат да се видят на фигура 1. Долната граница за LFA 467 например е ~500 µs, което е сравнимо с медна плоча с дебелина 200 µm. За разлика от това PicoTR (пикосекунден терморефлекторен апарат) е в състояние да измерва молибденов филм с дебелина 100 nm. За приложения в диапазона между LFA и PicoTR, по-рентабилен е NanoTR (наносекунден терморефлекторен апарат).

Термично управление на тънки филми

Националният институт за напреднали индустриални науки и технологии (AIST), Япония, вече отговори на изискванията на промишлеността с разработването на "терморефлекторен метод с нагряване с импулсна светлина" в началото на 90-те години. PicoTherm Corporation е създадена през 2008 г. с пускането на пазара на нано-секунден терморефлекторен апарат "NanoTR" и пико-секунден терморефлекторен апарат "PicoTR", които позволяват абсолютни измервания на термодифузията на тънки филми с дебелина в диапазона от няколко десетки микрометра до нанометри.

През октомври 2020 г. PicoTherm се присъедини към NETZSCH Group като дъщерно дружество на NETZSCH Japan. В комбинация с нашите LFA системи продуктовата линия на PicoTherm позволява на NETZSCH вече да предлага решения за всичко - от тънки филми в нанометровия диапазон до насипни материали в милиметровия диапазон.

Често задавани въпроси

Приложения за терморефлексията

Управлението на топлинните потоци в съвременните устройства започва с разбирането на поведението на тънките слоеве и интерфейси. NETZSCH NanoTR и PicoTR анализаторите използват терморефлексията в областта на времето (TDTR), за да осигурят прецизни, безконтактни измервания на топлинната дифузия, топлопроводността и междуфазовото топлинно съпротивление във филми с дебелина от няколко нанометра до няколко микрометра. Независимо дали разработвате микроелектроника от следващо поколение, подобрявате ефективността на светодиодите или оптимизирате материалите за батерии, тези уреди предоставят данните, от които се нуждаете, за да проектирате материали и системи с превъзходни топлинни характеристики.

Типичните приложения включват:

  • LED и лазерни устройства
    • Измерване на топлопроводимостта на епитаксиални слоеве и субстрати
    • Анализ на съпротивлението на интерфейса за топлоразпределящи слоеве
  • Тънкослойни покрития
    • Топлинно поведение на оптични покрития, твърди покрития и защитни слоеве
    • Проверка на равномерността на слоевете върху пластини или субстрати
  • Термоелектрически материали
    • Оценка на тънкослойни термоелектрични елементи за оптимизиране на ефективността
  • Съхранение на данни и фотоника
    • Управление на топлината в магнитни слоеве за съхранение и фотонни компоненти
  • Материали за батерии и енергия
    • Топлинни свойства на тънки електродни покрития, сепаратори и слоеве от твърд електролит
  • Изследване и развитие
    • Изследване на материали за нанотехнологии, усъвършенствани композити и нови функционални филми
    • Изследвания на междуфазовото термично съпротивление (съпротивление на Капица) в многослойни системи

Медии и обучение

Видеоклипове за метода на терморефлексията в областта на времето

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Научете повече за основния принцип на терморефлексията с импулсна светлина, нейните приложения, типичните проби, подготовката на пробите и областите на приложение.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

В този уебинар ще ви запознаем с основите на методите за терморефлексно измерване във времева област и ще разгледаме общата настройка на инструмента за измерване на нанометрични тънки филми.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Основна теория и анализ на данни: Терморефлекционни методи в областта на времето за проби с дебелина в нанометровия диапазон

Консултации и продажби

Имате ли допълнителни въпроси относно инструмента или метода? Искате ли да говорите с търговски представител?

Обслужване и поддръжка

Имате ли вече инструмент и се нуждаете от техническа поддръжка или резервни части?

Често задавани въпроси относно услугата NETZSCH

Купчина бели пликове, подредени безразборно, символизиращи комуникация и кореспонденция.

Абонирайте се за нашия бюлетин

Получете ексклузивна информация за съвсем нови приложения и тенденции в областта на термичния анализ.

Абонирайте се сега
AI Overview
An error occurred. Please try again.