TDTR

Időtartománybeli termoreflektancia analizátor

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 japán National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) már a 90-es évek elején reagált az ipari igényekre az "impulzusfény-fűtéses TermoreflexióA termoreflexió a nanométeres vastagságú vékonyrétegek hővezető képességének és hővezető képességének meghatározására szolgáló módszer.termoreflexiós módszer" kifejlesztésével. A PicoTherm Corporation 2008-ban jött létre egy nanoszekundumos termoreflektancia készülék "NanoTR" és egy pikoszekundumos termoreflektancia-készülékkel "PicoTR", amelyek lehetővé teszik a vékonyrétegek hődiffúziós képességének abszolút mérését néhány 10 μm-es vastagságtól egészen a nanométeres tartományig.

2020 októberében a PicoTherm a NETZSCH csoporthoz csatlakozott a NETZSCH Japan leányvállalataként. 2020 októberében a NETZSCH az LFA-rendszereinkkel kombinálva mostantól a nanométeres tartományban lévő vékonyrétegeknél egészen a mm-es tartományban lévő ömlesztett anyagokig kínál megoldást.

Termoreflexió impulzusfény-fűtéssel

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

A vékonyréteget rövid lézerimpulzussal (pumpalézer) melegítik. 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 TermoreflexióA termoreflexió a nanométeres vastagságú vékonyrétegek hővezető képességének és hővezető képességének meghatározására szolgáló módszer.termoreflexiós készülék) 100 µm vastagságú molibdénfilmet képes mérni. Az LFA és az LFA közötti tartományba eső alkalmazásoknál PicoTRközötti tartományban a költséghatékonyabb NanoTR (nanoszekundumos TermoreflexióA termoreflexió a nanométeres vastagságú vékonyrétegek hővezető képességének és hővezető képességének meghatározására szolgáló módszer.termoreflexiós készülék) áll rendelkezésre.