Fogalomtár

Termoreflexió

A termoreflexió a nanométeres vastagságú vékonyrétegek hővezetőképességének és 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 meghatározására szolgáló módszer.

A hagyományos lézervillantásos módszerrel ellentétben itt nincs infravörös detektor a minta hőmérsékletének rövid lézerimpulzust követő növekedésének mérésére. Ehelyett a felület hőmérsékletfüggő reflexiós képességét használják a mérési jel (feszültségváltozás) előállítására.

A vékonyréteget rövid lézerimpulzus (pumpalézer) melegíti. Ezzel egyidejűleg egy további lézer (szondalézer) folyamatosan bekapcsolva marad. A szondalézer lézerfénye a film felületéről visszaverődik a detektorra. A detektorban a feszültségváltozás abszolút értéke arányos a film felületének hőmérsékletváltozásával. A feszültségváltozás (termogram) alapján végzett modellszámítás adja meg a vékonyrétegek hődiffúziós idejét és hődiffúziós képességét.

A hődiffúziós idő (t) a vastagságtól (d) és a hődiffúziós képességtől (a) függ. A lehetséges termikus diffúziós időtartományok az 1. ábrán láthatók. Az LFA 467 esetében például az alsó határ ~500 µs, ami egy 200 µm vastagságú rézlemezhez hasonlítható. Ezzel szemben a PicoTR (pikoszekundumos termoreflexiós készülék) 100 µm vastagságú molibdénfilmet képes mérni. Az LFA és az LFA közötti tartományba eső alkalmazásoknál PicoTRközötti tartományban a költséghatékonyabb NanoTR (nanoszekundumos termoreflexiós készülék) áll rendelkezésre.