Tidsdomæne-termoreflektans-analysator

Til bestemmelse af den termiske diffusivitet og Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne for tynde film med tykkelser i nanometerområdet

LFA-metoden kan typisk bruges på prøver med en tykkelse på mellem 0,1 mm og 6 mm. Men med de stadigt mere avancerede designs i elektroniske instrumenter og den tilhørende efterspørgsel efter effektiv varmestyring er det vigtigere end nogensinde at opnå præcise målinger af varmediffusivitet, Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne og overgangskontaktmodstand i nanometerområdet. Inden for dette anvendelsesområde varierer materialernes tykkelse fra 10 nm til 20 µm. De kan have form af faseændringslagre (PCM), termoelektriske tyndfilm, lysemitterende dioder (LED), dielektriske grænsefladelag eller endda transparente ledende film (TCF).

Vores termoreflektansanalysatorer med tidsdomæne

Udforsk udvalget af NETZSCH TDTR-instrumenter

  • PicoTR

    Time Domain Thermoreflectance ved hjælp af pulserende lysopvarmning

    • Pulsbredde: 0,5 ps
    • 10 nm ... 900 nm Prøvetykkelse
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Område
  • NanoTR

    Time Domain Thermoreflectance ved hjælp af pulserende lysopvarmning

    • Pulsbredde: 1 ns
    • 30 nm ... 20 μm Prøvetykkelse
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Område

Fordele ved NETZSCH TDTR-instrumenter

NETZSCH TDTR-analysatorer (Time Domain Thermoreflectance) giver mulighed for præcis, ikke-destruktiv termisk karakterisering af ultratynde film og grænseflader, der er fra nogle få nanometer til titusindvis af mikrometer tykke. Ved hjælp af ultrahurtige laserpulser leverer disse analysatorer nøjagtige data om Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet, Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne og grænsefladens termiske modstand på få minutter - selv for sarte eller mønstrede prøver.

Lang levetid for instrumenter
Instrument af høj kvalitet kombineret med langvarig tilgængelighed af reservedele
Altid til rådighed for dig
Direkte kontakt med dine NETZSCH eksperter fra service, laboratorium og uddannelse
Proven Excellence i tjeneste
Vi supporterer dit NETZSCH instrument gennem hele dets livscyklus

Princippet i TDTR-metoden

Termorefleksion ved opvarmning med pulserende lys

I modsætning til den konventionelle laserblitzmetode bruges der ikke nogen infrarød detektor til at måle temperaturstigningen i prøven efter en kort laserpuls. I stedet bruges en overflades temperaturafhængige refleksionsevne til at generere målesignalet (spændingsændring).

Den tynde film opvarmes med en kort laserpuls (pumpelaser). Samtidig er en ekstra laser (probelaser) tændt kontinuerligt. Laserlyset fra probelaseren reflekteres af filmens overflade til detektoren. Den absolutte værdi af spændingsændringen i detektoren er proportional med temperaturændringen på filmens overflade. En modelberegning på basis af spændingsændringen giver varmediffusionstiden og den termiske diffusivitet for tynde film.

Varmediffusionstiden (t) afhænger af tykkelsen (d) og den termiske diffusivitet (a). De mulige intervaller for varmediffusionstid kan ses i figur 1. Den nedre grænse for LFA 467 er f.eks. ~500 µs, hvilket kan sammenlignes med en kobberplade med en tykkelse på 200 µm. I modsætning til dette er PicoTR (pico-second thermoreflectance apparatus) i stand til at måle en molybdænfilm med en tykkelse på 100 nm. Til anvendelser i området mellem LFA og PicoTRer det mere omkostningseffektive NanoTR (nano-second thermoreflectance apparatus) til rådighed.

Termisk styring af tynde film

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) i Japan reagerede allerede på industriens krav med udviklingen af en "termoreflektansmetode med pulserende lysopvarmning" i begyndelsen af 90'erne. PicoTherm Corporation blev etableret i 2008 med lanceringen af et nano-sekund termoreflektansapparat "NanoTR" og et pico-sekund termoreflektansapparat, "PicoTR", som giver mulighed for absolutte målinger af den termiske diffusivitet af tynde film i et tykkelsesområde på flere titalls mikrometer ned i nanometerområdet.

I oktober 2020 blev PicoTherm en del af NETZSCH Group som et datterselskab af NETZSCH Japan. I kombination med vores LFA-systemer giver PicoTherms produktlinje NETZSCH mulighed for nu at tilbyde løsninger til alt fra tynde film i nanometerområdet til bulkmaterialer i millimeterområdet.

Ofte stillede spørgsmål

Anvendelser til termoreflektans

Styring af varmestrømmen i moderne enheder starter med at forstå, hvordan tynde film og grænseflader opfører sig. NETZSCH NanoTR og PicoTR analysatorer bruger Time Domain Thermoreflectance (TDTR) til at levere præcise, berøringsfrie målinger af Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheden mm2/s) er en materialespecifik egenskab til karakterisering af ustabil varmeledning. Denne værdi beskriver, hvor hurtigt et materiale reagerer på en temperaturændring.termisk diffusivitet, Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.termisk ledningsevne og termisk modstand i grænseflader i film fra nogle få nanometer til flere mikrometer tykke. Uanset om du udvikler næste generations mikroelektronik, forbedrer LED-effektiviteten eller optimerer batterimaterialer, giver disse instrumenter dig de data, du har brug for til at designe materialer og systemer med overlegen termisk ydeevne.

Typiske anvendelser omfatter:

  • LED- og laserenheder
    • Måling af varmeledningsevne i epitaksiale lag og substrater
    • Analyse af grænseflademodstand for varmespredende lag
  • Tyndfilmsbelægninger
    • Termisk opførsel af optiske belægninger, hårde belægninger og beskyttende lag
    • Verifikation af lagets ensartethed på wafere eller substrater
  • Termoelektriske materialer
    • Evaluering af termoelektriske tyndfilmselementer til optimering af effektiviteten
  • Datalagring og fotonik
    • Varmestyring i magnetiske lagringslag og fotoniske komponenter
  • Batteri- og energimaterialer
    • Termiske egenskaber ved tynde elektrodebelægninger, separatorer og faste elektrolytlag
  • Forskning og udvikling
    • Materialescreening til nanoteknologi, avancerede kompositter og nye funktionelle film
    • Undersøgelser af termisk grænseflademodstand (Kapitza-modstand) i flerlagssystemer

Medier og uddannelse

Videoer om Time Domain Thermoreflectance-metoden

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Lær om det grundlæggende princip i Pulsed Light Thermoreflectance, dets anvendelser, typiske prøver, prøveforberedelser og anvendelsesområder.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

I dette webinar introducerer vi det grundlæggende i Time Domain Thermoreflectance Methods og gennemgår den generelle instrumentopsætning til måling af nanometer-tynde film.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Grundlæggende teori og dataanalyse: Time Domain Thermoreflectance Methods for samples in the nanometer thickness range

Rådgivning og salg

Har du yderligere spørgsmål om instrumentet eller metoden? Vil du gerne tale med en salgsrepræsentant?

Service og support

Har du allerede et instrument og har brug for teknisk support eller reservedele?

Ofte stillede spørgsmål om NETZSCH Service

En bunke hvide kuverter, der er stablet tilfældigt og symboliserer kommunikation og korrespondance.

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Få eksklusiv indsigt i helt nye anvendelser og tendenser inden for termisk analyse.

Tilmeld dig nu
AI Overview
An error occurred. Please try again.