Tehosta hakukoneoptimointiasi NanoTR Insights & Analysis

Kohokohdat

Menetelmä

Tekniset tiedot

Ohjelmisto

Ota yhteyttä

Media

Kohokohdat

Menetelmä termisen diffuusiokyvyn määrittämiseksi nanometrin paksuusalueella

Aika-alueen lämpöheijastavuusmenetelmät

Menetelmä termisen diffusiviteetin määrittämiseksi nanometrin paksuusalueella

Kun elektronisten laitteiden suunnittelussa on tapahtunut merkittävää edistystä ja siihen liittyy tarve tehokkaaseen lämmönhallintaan, tarkat lämpödiffuusiokyvyn/lämmönjohtavuuden mittaukset nanometrin alueella ovat tärkeämpiä kuin koskaan.

Japanissa toimiva National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) vastasi teollisuuden tarpeisiin jo 90-luvun alussa kehittämällä "pulssivalon avulla lämmittävän lämpöheijastusmenetelmän". PicoTherm Corporation perustettiin vuonna 2008, jolloin lanseerattiin nanosekunnin lämpöheijastuslaite "NanoTR" ja pikosekunnin lämpöheijastinlaite "PicoTR", joiden avulla voidaan mitata absoluuttisesti ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokykyä useiden 10 μm:n paksuusalueelta aina nanometrin alueelle asti.

Lokakuussa 2020 PicoTherm liittyi NETZSCH -konserniin NETZSCH Japanin tytäryhtiönä. Yhdessä LFA-järjestelmiemme kanssa NETZSCH voi nyt tarjota ratkaisun ohuille kalvoille nanometrin alueelta aina mm:n bulkkimateriaaleihin asti.

Ohutkalvonauhakaapelin lämmönjohtavuuden testaus

Elektronisten laitteiden suunnittelussa tapahtuneen merkittävän edistyksen ja siihen liittyvän tehokkaan lämmönhallinnan tarpeen myötä tarkat lämpödiffuusiokyvyn/lämmönjohtavuuden mittaukset nanometrin alueella ovat tärkeämpiä kuin koskaan.

Japanissa toimiva National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) vastasi teollisuuden tarpeisiin jo 90-luvun alussa kehittämällä "pulssivalolla lämmittävän lämpöheijastusmenetelmän". PicoTherm Corporation perustettiin vuonna 2008, jolloin lanseerattiin nanosekunnin lämpöheijastuslaite "NanoTR" ja pikosekunnin lämpöheijastinlaite "PicoTR", joiden avulla voidaan mitata absoluuttisesti ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokykyä useiden 10 μm:n paksuusalueelta aina nanometrin alueelle asti.

Menetelmä

Time Domain Thermoreflectance Methods - Laser Flash -menetelmä ohuille kalvoille

NanoTRhuippuluokan signaalinkäsittelytekniikka mahdollistaa nopeat mittaukset. Tässä lämpöheijastinlaitteessa näytteeseen säteilytetään jaksoittain (20 μs) laserpulssi, jonka pulssin leveys on 1 ns.

Tuloksena saatua lämpötilavastetta käytetään CW-laseriin (koettimen laser). Erinomainen s/n-suhde voidaan saavuttaa integroimalla toistuvia signaaleja suurella nopeudella. Laite voidaan helposti vaihtaa RF- ja FF-konfiguraatioiden välillä ohjelmiston avulla monenlaisia näytteitä varten.

NanoTR on JIS R 1689:n ja JIS R 1690:n mukainen ja SI-mittaus on jäljitettävissä AIST:n toimittaman ohuen kalvon lämpödiffuusioajan standardin (RM1301-a) avulla.

Kaavio, joka havainnollistaa NETZSCH NanoTR Thermal Reflectance Method -menetelmää, jossa esitellään pumppu- ja koettimen lasereita lämpötestausta varten. — Prinzip der NETZSCH `NanoTR` Thermal Reflectance Method (Lämpöheijastusmenetelmä)

Lämpöheijastavuusmenetelmät

Ultranopea laser-salamamenetelmä - takakuumennus/etätunnistus (RF)

Termisen diffuusiokyvyn ja rajapinnan lämpöresistanssin määrittäminen

Koska ohuiden kerrosten ja kalvojen lämpöfysikaaliset ominaisuudet eroavat huomattavasti vastaavan massamateriaalin ominaisuuksista, tarvitaan tekniikka, jolla voidaan poistaa klassisen lasersalamamenetelmän (LFA) rajoitukset. Tämä niin sanottu ultranopea laserväläystekniikka tunnetaan myös nimellä takakuumennus-/etodennusmenetelmä.
Mittausjärjestely on samanlainen kuin perinteisessä LFA-menetelmässä: ilmaisin ja laser ovat läpinäkyvällä alustalla olevan näytteen vastakkaisilla puolilla. Mitattu lämpödiffuusiokyky on komponentti, joka kulkee näytteen pintaa vastaan kohtisuorassa olevan paksuuden läpi. Pumppulaser säteilee näytteen takapuolelle.

Näytteen lämmetessä sen pinnan LämpöheijastavuusLämpöheijastavuus on menetelmä, jolla määritetään nanometrin paksuisten ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokyky ja lämmönjohtavuus.lämpöheijastavuus vaihtelee. LämpöheijastavuusLämpöheijastavuus on menetelmä, jolla määritetään nanometrin paksuisten ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokyky ja lämmönjohtavuus.Lämpöheijastavuus lasketaan lämpötilan noususta (alempi kuvaaja). Tässä ohuen metallikalvon (Mo) lämpödiffuusiokyvyksi määritettiin 1,59 - ^10-5^m2/s.

RF-kokoonpanokaavio läpinäkyvien aineiden analysoimiseksi laserilla ja valodetektorilla. — RF-konfiguraatio erityisesti läpinäkyviä aineita varten

Normalisoidun signaalin kuvaaja, joka osoittaa RF-menetelmällä analysoidun 90 nm:n Mo:n ohutkalvon lämpödiffuusiokyvyn ja sähkönjohtavuuden. — Mo:n ohutkalvon (90 nm) lämpötilahistoriakäyrä ja mitattu lämpödiffuusiokyky RF-menetelmällä mitattuna

Aika-alueen LämpöheijastavuusLämpöheijastavuus on menetelmä, jolla määritetään nanometrin paksuisten ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokyky ja lämmönjohtavuus.lämpöheijastavuus - etulämmitys/etutunnistus (FF)

Termisen diffuusiokyvyn ja lämpötehohyötysuhteen määrittäminen

RF-menetelmän lisäksi mittauksia voidaan tehdä myös etulämmitys/etuhavaintokokoonpanossa (FF). Termi "etupuoli" viittaa substraatille laskeutuneen ohutkalvon avoimeen pintaan, kun taas "takapuoli" viittaa ohutkalvon ja substraatin väliseen rajaan.

FF-mittausjärjestelyssä (ylempi kuva) ilmaisin ja laser ovat samalla puolella näytettä. Ohutkalvon etupinnan alue, jonka halkaisija on useita kymmeniä mikrometrejä, kuumennetaan pumppulaserilla, ja anturilaser osoittaa samaan kohtaan. Pintalämpötilan muutos havaitaan.

Tätä menetelmää voidaan soveltaa läpinäkymättömillä alustoilla oleviin ohuisiin kerroksiin, joihin RF-tekniikka ei sovellu.

Vasemmalla olevassa esimerkissä ohuen metallikalvon (Mo) lämpödiffuusiokyvyksi määritettiin 1,61 - 10-5 m2/s FF-menetelmällä. Tulokset osoittavat, että RF- ja FF-moodien välillä vallitsee suuri yhdenmukaisuus (poikkeama < 2 %).

Kuva FF-menetelmästä läpinäkymättömien ja läpinäkyvien substraattien analysoimiseksi, jossa korostuvat laserin vuorovaikutukset ja näytekerrokset. — FF-konfiguraatio erityisesti läpinäkymättömille alustoille

90 nm:n Mo-ohutkalvon lämpödiffuusiokäyrä; tiedot korostavat johtavuusarvoja ja signaalin normalisointia ajan funktiona. — Lämpötilahistoriakäyrä ja FF-menetelmällä mitattu Mo-ohutkalvon (90 nm) lämpödiffuusiokyky

Tekniset tiedot

		`NanoTR`
Pumppulaser	Pulssin leveys Aallonpituus Säteen halkaisija	1 ns 1550 nm 100 μm 100 μm
Koettimen laser	Pulssin leveys Aallonpituus Säteen halkaisija	jatkuva 785 nm 50 μm
Mittauskohteet		Lämpödiffuusiokyky ja lämpökerroin, rajapintaresistanssi
Näytekalvon paksuus (RF-menetelmä)	Hartsi Keramiikka Metalli	30 nm ... 2 μm 300 nm ... 5 μm 1 μm ... 20 μm
Näytekalvon paksuus (FF-menetelmä)		Paksumpi kuin 1 μm
Alusta	Materiaali Koko Paksuus	Läpinäkymätön/läpinäkyvä 10 ... 20 mm neliö 1 mm max.
LämpöhajoavuusLämpödiffuusiokyky (a, yksikkö mm2/s) on materiaalikohtainen ominaisuus, jolla voidaan luonnehtia epävakaata lämmönjohtumista. Tämä arvo kuvaa sitä, kuinka nopeasti materiaali reagoi lämpötilan muutokseen.Lämpöhajoavuus	Valikoima	0.01 ... 1000 mm²/s
	Tarkkuus	± 6,2 % 40 minuutin mittausajalla, CRM 5808A:lle RF-tilassa, 400 nm:n paksuus
	Toistettavuus	± 5%
Ohjelmisto		Lämpöominaisuuksien laskenta, monikerrosanalyysi, tietokanta

Esitteet ja tietolehdet

Ohjelmisto

Paikan päällä tapahtuva näyttö ja 100 000 laukauksen analysointi

NanoTR/PicoTR -verkkopalvelun uusimmassa mittaus-/analyysiohjelmistossa on helppokäyttöinen käyttöliittymä, joka mahdollistaa ohutkalvojen lämpöominaisuuksien tarkan määrittämisen. Lasersäteen fokusointia voidaan säätää ohjelmiston avulla ja saada CCD-kuva.

NanoTR/PicoTR ohjelmisto toimii Microsoft Windows -käyttöjärjestelmässä.

Kuvaajasta nähdään, että 1 μs:n mittaajassa saadaan yksi mittauskäyrä.

Thermal analysis software screenshot displaying model fit, temperature rise, and thermal diffusivity calculations for material testing.

Tulosten saaminen muutamassa minuutissa

NanoTR mittauskäyttöliittymä, joka näyttää jännitetiedot, aika-asetukset ja lämpötilan nousun laskelmat RF-lämmityskokeita varten.

Aiheeseen liittyvät laitteet

PicoTR
Aika-alueen LämpöheijastavuusLämpöheijastavuus on menetelmä, jolla määritetään nanometrin paksuisten ohuiden kalvojen lämpödiffuusiokyky ja lämmönjohtavuus.lämpöheijastavuus käyttäen pulssivalolämmitystä
- Pulssin leveys: 0,5 ps
- 10 nm ... 900 nm Näytteen paksuus
- 0.01 ... 1000 mm²/s Alue
LFA 717 HyperFlash^®
Nopea, kosketukseton menetelmä lämpödiffuusiokyvyn määrittämiseksi
- Lämpötila-alue: -100°C - 500°C
- Enintään 16 näytteen samanaikainen mittaus
- Laajin näytteenpidike- ja näytemateriaalivalikoima

Konsultointi & myynti

Onko sinulla lisäkysymyksiä laitteesta tai menetelmästä ja haluaisitko puhua myyntiedustajan kanssa?

`NanoTR`

Kohokohdat

Menetelmä

Lämpöheijastavuusmenetelmät

Tekniset tiedot

Ohjelmisto

Aiheeseen liittyvät laitteet

Konsultointi & myynti

Palvelu & tuki

Lataukset ja media

Esite

Sovelluskirjallisuus

Uusimmat blogiartikkelit