Slovníček

Termoreflexe

Termoreflexe je metoda pro stanovení tepelné difuzivity a tepelné vodivosti tenkých vrstev o tloušťce v rozsahu nanometrů.

Na rozdíl od konvenční metody laserového záblesku se k měření nárůstu teploty vzorku po krátkém laserovém impulzu nepoužívá infračervený detektor. Místo toho se k vytvoření měřicího signálu (změny napětí) používá odrazivost povrchu v závislosti na teplotě.

Tenká vrstva je zahřívána krátkým laserovým pulzem (čerpací laser). Současně je nepřetržitě zapnutý další laser (sondový laser). Laserové světlo sondážního laseru se odráží od povrchu vrstvy k detektoru. Absolutní hodnota změny napětí v detektoru je úměrná změně teploty povrchu filmu. Modelovým výpočtem na základě změny napětí (termogramu) získáme tepelnou difuzní dobu a tepelnou difuzivitu tenkých vrstev.

Tepelná difuzní doba (t) závisí na tloušťce (d) a tepelné difuzivitě (a). Možné rozsahy tepelné difuzní doby jsou uvedeny na obrázku 1. Například dolní hranice pro LFA 467 je ~500 µs, což je srovnatelné s měděnou deskou o tloušťce 200 µm. V kontrastu s tím je PicoTR (pikosekundový termoreflexní přístroj) je schopen měřit molybdenovou vrstvu o tloušťce 100 µm. Pro aplikace v rozmezí mezi LFA a PicoTR, je cenově výhodnější NanoTR (nanosekundový termoreflexní přístroj).