12.06.2023 by Aileen Sammler
NanoTR és PicoTR - Műszercsalád a vékony rétegek termikus jellemzéséhez
A nanotechnológia egyre nagyobb jelentőségre tesz szert a különböző területeken. A kommunikáció, az orvostudomány, a környezetvédelem, az energia, a repülés és az űrkutatás stb. területén a gyártók egyre több mindent zsúfolnak egyre kisebb helyre, és a felszabaduló hő egyre nagyobb problémát jelent. Így az anyagok termofizikai tulajdonságainak ismerete nagy szerepet játszik az optimális hőáramlás lehetővé tételében. A NETZSCH Time Domain Thermoreflectance Methods segítségével meg tudjuk mérni ezeket.
Vékonyrétegek hőkezelése
Az anyagok Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességének és hővezetési tényezőjének meghatározása a már bevált lézer/fényvillanás módszerrel (LFA) valósítható meg. Ez az LFA-módszer jellemzően 0,1 mm és 6 mm közötti vastagságú minták esetében alkalmazható. Az elektronikai eszközök egyre fejlettebb kialakítása és a hatékony hőkezelés iránti igény miatt azonban egyre fontosabbá válik a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség, a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség és az átmeneti érintkezési ellenállás nanométeres tartományban történő pontos mérése. Ezen az alkalmazási területen az anyagok vastagsága 10 nm és 2 µm között mozog. Ezek lehetnek fázisátalakító tárolók (PCM), termoelektromos vékonyrétegek, fénykibocsátó diódák (LED), dielektromos határfelületi rétegek vagy akár átlátszó vezető filmek (PFD).
A nanométer vékony filmek vastagsága gyakran kisebb, mint a tipikus szemcseméret. Következésképpen termofizikai tulajdonságaik jelentősen eltérnek az ömlesztett anyag értékeitől. A szemcseméret (filmvastagság) csökkenésével a Termikus diffúziós képességA hővezető képesség (a mm2/s egységgel) egy anyagspecifikus tulajdonság a nem állandó hővezetés jellemzésére. Ez az érték azt írja le, hogy egy anyag milyen gyorsan reagál a hőmérsékletváltozásra.termikus diffúziós képesség csökken - különösen az elektronok átlagos szabad útjának területén. Ezért az ömlesztett anyag termikus diffúziós képessége többszöröse lehet a vékony filmekénél. Emiatt a vékonyrétegeken is fontos a Termikus diffúziós képességA hővezető képesség (a mm2/s egységgel) egy anyagspecifikus tulajdonság a nem állandó hővezetés jellemzésére. Ez az érték azt írja le, hogy egy anyag milyen gyorsan reagál a hőmérsékletváltozásra.termikus diffúziós képesség meghatározása.
.
Időtartománybeli termoreflexió impulzusfény-fűtéssel: Vékonyrétegek lézervillanásos módszere
NanoTR és a PicoTR a vékonyrétegek hőanalízisének választott rendszerei. Ezek a világ első, a fém-, oxid-, szerves és egyéb filmek termofizikai tulajdonságainak nagy pontosságú mérésére szolgáló analizátorai, amelyeket eredetileg az AIST Japán Nemzeti Mérésügyi Intézete (NMIJ) fejlesztett ki. Ezek a műszerek lehetővé teszik a hődiffúziós képesség, a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség, a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség és a határfelületi hőellenállás gyors és rendkívül pontos mérését bármilyen hordozón kialakított, néhány nanométertől néhány tíz mikrométer vastagságú filmek esetében.
Hogyan működik?
A hordozón lévő vékony film elülső vagy hátsó felületét egy impulzuslézerforrás (pumpalézer) melegíti. Ezzel egyidejűleg a vékonyréteg elülső felületét egy hőmérséklet-ellenőrző lézerforrás (szondalézer) sugározza be. A fotódetektorral kombinálva a visszaverődés az idő függvényében értékelhető, és a hőmérséklet-emelkedés görbéje kapható. A hőmérséklet előzménygörbéjére illesztett matematikai modell segítségével meghatározható a Termikus diffúziós képességA hővezető képesség (a mm2/s egységgel) egy anyagspecifikus tulajdonság a nem állandó hővezetés jellemzésére. Ez az érték azt írja le, hogy egy anyag milyen gyorsan reagál a hőmérsékletváltozásra.termikus diffúziós képesség.
A mintalézer által kibocsátott és a mintáról visszavert állandó energia mérésével a felület hőmérséklet-változása pontosan és gyorsabban rögzíthető, mint a hagyományos IR-sugárzás detektorokkal.
A Termikus diffúziós képességA hővezető képesség (a mm2/s egységgel) egy anyagspecifikus tulajdonság a nem állandó hővezetés jellemzésére. Ez az érték azt írja le, hogy egy anyag milyen gyorsan reagál a hőmérsékletváltozásra.termikus diffúziós képesség és a határfelületi hőellenállás meghatározása a hátsó fűtés/elülső érzékelés (RF mód) és az elülső fűtés/elülső érzékelés (FF mód) segítségével valósítható meg.
Mindkettő NanoTR és PicoTR lehetővé teszik a vékonyrétegek hődiffúziós képességének abszolút mérését néhány 10 μm vastagságtól egészen a nanométeres tartományig.
Az Ön előnyei egy pillantásra:
- Vékonyrétegek termofizikai elemzése, beleértve a többrétegű szerkezeteket is: NanoTR és PicoTR meg tudja mérni a vékonyrétegek Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességét, Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességét és vezetőképességét, valamint a többrétegű vékonyrétegek közötti határfelületi hőellenállást. NanoTR és PicoTR lehetővé teszi a félvezető eszközök rendkívül kifinomult termikus tervezését.
- Nagy sebességű mérés: NanoTRa legmodernebb jelfeldolgozási technológia lehetővé teszi a nagy sebességű méréseket.
- RF és FF konfigurációk: NanoTR és PicoTR rF (hátsó fűtés / / elülső érzékelés) és FF (elülső fűtés / / elülső érzékelés) mérésekhez egyaránt konfigurálhatók, lehetővé téve a minták széles körének mérését.
- Nagy pontosságú elemzés: Ezek a műszerek nagy pontosságú méréseket biztosítanak a fém-, oxid-, szerves és egyéb filmek termofizikai tulajdonságainak mérésére. A nagy pontosságot az NMIJ tanúsított referenciaanyagok (NMIJ CRM) segítségével lehet megerősíteni.
- Legszélesebb vastagságtartomány: Az LFA műszereinkkel kombinálva a nanométeres tartományban lévő vékonyrétegek esetében egészen a milliméteres tartományban lévő ömlesztett anyagokig tudunk megoldásokat kínálni.
