Aikatoimialueen lämpöheijastavuuden analysaattori
Ohuiden kalvojen, joiden paksuus on nanometrin luokkaa, lämpödiffuusiokyvyn ja lämmönjohtavuuden määrittämiseksi
LFA-menetelmää voidaan tyypillisesti käyttää näytteisiin, joiden paksuus on 0,1-6 mm. Elektronisten laitteiden jatkuvasti kehittyvän suunnittelun ja siihen liittyvän tehokkaan lämmönhallinnan vaatimuksen vuoksi on kuitenkin tärkeämpää kuin koskaan, että lämpödiffuusiokyky, LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus ja siirtymäkontaktin resistanssi voidaan mitata tarkasti nanometrin alueella. Tällä sovellusalueella materiaalien paksuus vaihtelee 10 nm:stä 20 µm:iin. Ne voivat olla faasimuutosvarastoja (PCM), lämpösähköisiä ohuita kalvoja, valodiodeja (LED), dielektrisiä rajapintakerroksia tai jopa läpinäkyviä johtavia kalvoja (TCF).
Aikatoimialueen lämpöheijastavuusanalysaattorit
Tutustu NETZSCH TDTR-laitteiden valikoimaan
NETZSCH TDTR-välineiden edut
NETZSCH TDTR-analysaattorit (Time Domain Thermoreflectance) mahdollistavat erittäin ohuiden kalvojen ja rajapintojen, joiden paksuus vaihtelee muutamasta nanometristä kymmeniin mikrometreihin, tarkan ja rikkomattoman lämpökuvauksen. Käyttämällä ultranopeita laserpulsseja nämä analysaattorit tuottavat minuuteissa tarkkoja tietoja lämpödiffuusiosta, lämmönjohtavuudesta ja rajapinnan lämpöresistanssista - jopa herkistä tai kuvioiduista näytteistä.
- Erittäin ohuiden kalvojen mittaus
Tarkat lämpödiffuusiokyvyn/lämmönjohtavuuden tulokset muutamasta nanometristä kymmenien mikrometrien paksuisiin kerroksiin. - Kosketukseton ja rikkomukseton
Ultranopea laserlämmitys/-havaitseminen säilyttää herkät pinnat. - RF- ja FF-konfiguraatiot
NanoTR ja PicoTR voidaan konfiguroida sekä RF- (takakuumennus/etupuolen havaitseminen) että FF-mittauksia (etukuumennus/etupuolen havaitseminen) varten. - Monipuolinen
Toimii läpinäkymättömien ja läpinäkyvien näytteiden kanssa etu- tai takakuumennus- / etutunnistustilojen avulla. - Nopea ja kattava
Määrittää lämpödiffuusiokyvyn, lämmönjohtavuuden ja rajapinnan lämpöresistanssin muutamassa minuutissa. - Standardoitu ja luotettava
JIS R 1689/1690 -standardin mukaiset jäljitettävät tulokset. - Laajin paksuusalue: Yhdessä LFA-laitteidemme kanssa pystymme tarjoamaan ratkaisuja kaikkeen nanometrin ohuista kalvoista millimetrin kokoisiin bulkkimateriaaleihin.
Pitkä käyttöikä
Aina sinua varten
Proven Excellence palveluksessa
TDTR-menetelmän periaate


Lämpöheijastavuus pulssivalolämmityksellä
Toisin kuin tavanomaisessa laser-salamamenetelmässä, tässä menetelmässä ei käytetä infrapuna-anturia mittaamaan näytteen lämpötilan nousua lyhyen laserpulssin jälkeen. Sen sijaan mittaussignaalin (jännitteenmuutos) tuottamiseen käytetään pinnan lämpötilasta riippuvaa heijastuskykyä.
Ohutkalvo kuumennetaan lyhyellä laserpulsseilla (pumppulaser). Samaan aikaan ylimääräinen laser (koettimen laser) jätetään jatkuvasti päälle. Koettimen laservalo heijastuu kalvon pinnasta ilmaisimeen. Ilmaisimessa tapahtuvan jännitteen muutoksen absoluuttinen arvo on verrannollinen kalvon pinnan lämpötilan muutokseen. Jännitteen muutoksen perusteella tehtävällä mallilaskelmalla saadaan ohuiden kalvojen lämmön diffuusioaika ja lämpödiffuusiokyky.
Lämmön diffuusioaika (t) on riippuvainen paksuudesta (d) ja lämpödiffuusiokyvystä (a). Mahdolliset lämpödiffuusioaikojen vaihteluvälit näkyvät kuvassa 1. Esimerkiksi LFA 467:n alaraja on ~500 µs, mikä on verrattavissa kuparilevyyn, jonka paksuus on 200 µm. Sitä vastoin PicoTR (pikosekunnin lämpöheijastuslaite) pystyy mittaamaan molybdeenikalvon, jonka paksuus on 100 nm. Sovelluksissa, jotka sijoittuvat LFA: n ja PicoTRvälissä, kustannustehokkaampi NanoTR (nanosekunnin lämpöheijastuslaite) on saatavilla.

Ohuiden kalvojen lämmönhallinta
Japanissa toimiva National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) vastasi jo 90-luvun alussa teollisuuden tarpeisiin kehittämällä "pulssivalolla lämmittävän lämpöheijastusmenetelmän". PicoTherm Corporation perustettiin vuonna 2008, jolloin lanseerattiin nanosekunnin lämpöheijastuslaite "NanoTR" ja pikosekunnin lämpöheijastuslaite "PicoTR", joiden avulla voidaan mitata absoluuttisesti ohuiden kalvojen lämpöheijastavuutta useiden kymmenien mikrometrien paksuusalueella aina nanometrien alueelle asti.
Lokakuussa 2020 PicoTherm liittyi NETZSCH -konserniin NETZSCH Japanin tytäryhtiönä. Yhdessä LFA-järjestelmiemme kanssa PicoThermin tuotevalikoima mahdollistaa sen, että NETZSCH voi nyt tarjota ratkaisuja kaikkeen nanometrin ohuista kalvoista millimetrien bulkkimateriaaleihin.
Usein kysytyt kysymykset
Termoreflektanssin sovellukset
Lämpövirran hallinta nykyaikaisissa laitteissa alkaa ymmärtämällä, miten ohuet kalvot ja rajapinnat käyttäytyvät. NETZSCH NanoTR ja PicoTR -analysaattorit käyttävät TDTR-menetelmää (Time Domain Thermoreflectance), jonka avulla voidaan mitata tarkasti ja kosketuksetta lämpödiffuusiokykyä, lämmönjohtavuutta ja rajapinnan lämpöresistanssia kalvoissa, joiden paksuus vaihtelee muutamasta nanometristä useisiin mikrometreihin. Olipa kyse seuraavan sukupolven mikroelektroniikan kehittämisestä, LEDien tehokkuuden parantamisesta tai akkumateriaalien optimoinnista, nämä laitteet antavat tarvittavat tiedot, jotta voit suunnitella materiaaleja ja järjestelmiä, joilla on ylivoimainen lämpösuorituskyky.
Tyypillisiä sovelluksia ovat mm:
- LED- ja laserlaitteet
- Epitaksikerrosten ja substraattien lämmönjohtavuuden mittaus
- Rajapintaresistanssin analysointi lämpöä levittäviä kerroksia varten
- Ohutkalvopinnoitteet
- Optisten pinnoitteiden, kovien pinnoitteiden ja suojakerrosten lämpökäyttäytyminen
- Kerrosten tasalaatuisuuden todentaminen kiekoilla tai substraateilla
- Lämpösähköiset materiaalit
- Ohutkalvojen lämpösähköisten elementtien arviointi hyötysuhteen optimointia varten
- Tiedon tallennus ja fotoniikka
- Lämmönhallinta magneettisissa tallennuskerroksissa ja fotonisissa komponenteissa
- Akku- ja energiamateriaalit
- Ohuiden elektrodipinnoitteiden, erottimien ja kiinteiden elektrolyyttikerrosten lämpöominaisuudet
- Tutkimus ja kehitys
- Nanoteknologian materiaaliseulonta, kehittyneet komposiitit ja uudet toiminnalliset kalvot
- Rajapinnan lämpöresistanssitutkimukset (Kapitza-resistanssi) monikerroksisissa järjestelmissä

Lue aiheeseen liittyviä tieteellisiä artikkeleita
Media ja koulutus
Sovelluskirjallisuus
Uusimmat blogiartikkelit
Videoita aikatason lämpöheijastavuusmenetelmästä (Time Domain Thermoreflectance Method)

Konsultointi & myynti
Onko sinulla lisäkysymyksiä välineestä tai menetelmästä? Haluaisitko puhua myyntiedustajan kanssa?
Usein kysytyt kysymykset NETZSCH palvelusta













