TDTR
Analyzátor termoreflexe v časové doméně
TermoreflexeTermoreflexe je metoda pro stanovení tepelné difuzivity a tepelné vodivosti tenkých vrstev o tloušťce v rozmezí nanometrů.Termoreflexe je metoda pro stanovení tepelné difuzivity a tepelné vodivosti tenkých vrstev o tloušťce v rozsahu nanometrů.
Japonský Národní institut pokročilé průmyslové vědy a technologie (AIST) již na počátku 90. let reagoval na požadavky průmyslu vývojem "termoreflexní metody ohřevu pulzním světlem". V roce 2008 byla založena společnost PicoTherm Corporation, která uvedla na trh nanosekundový termoreflexní přístroj "NanoTR" a pikosekundový termoreflexní přístroj "PicoTR", které umožňují absolutní měření tepelné difuzivity tenkých vrstev v rozsahu tloušťky od několika 10 μm až do nanometrového rozsahu.
V říjnu 2020 se společnost PicoTherm připojila ke skupině NETZSCH jako dceřiná společnost NETZSCH Japan. V kombinaci s našimi systémy LFA může nyní NETZSCH nabídnout řešení pro tenké vrstvy v rozsahu nanometrů až po objemové materiály v rozsahu mm.
Termoreflexe pomocí ohřevu pulzním světlem
Na rozdíl od konvenční metody laserového záblesku se k měření nárůstu teploty ve vzorku po krátkém laserovém pulzu nepoužívá infračervený detektor. Místo toho se k vytvoření měřicího signálu (změny napětí) používá teplotně závislá odrazivost povrchu.
Tenká vrstva se zahřívá krátkým laserovým pulsem (čerpacím laserem). 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 vidět 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).
