ハイライト
厚さナノメートル領域における熱拡散率の測定法
時間領域サーモリフレクタンス法
ナノメートルの厚さ範囲における熱拡散率の測定法
電子デバイスの設計が著しく進歩し、それに伴い効率的な熱管理が必要とされる中、ナノメートル領域での正確な熱拡散率/熱伝導率測定がこれまで以上に重要になってきています。
日本の産業技術総合研究所（産総研）では、90年代初頭に「パルス光加熱サーモリフレクタンス法」を開発し、すでに産業界の要求に応えています。ピコサームコーポレーションは2008年に設立され、ナノ秒サーモリフレクタンス装置"NanoTR「とピコ秒サーモリフレクタンス装置を発表した。PicoTR「数10μmからナノメートル領域までの薄膜の熱拡散率の絶対測定を可能にした。
2020年10月、PicoThermはNETZSCH Japanの子会社としてNETZSCH Groupに加わりました。当社のLFAシステムと組み合わせることで、NETZSCH 、ナノメートルレンジの薄膜からミリメートルレンジのバルク材料までのソリューションを提供できるようになりました。
電子デバイスの設計が著しく進歩し、それに伴い効率的な熱管理が必要とされる中、ナノメートル領域での正確な熱拡散率/熱伝導率測定がこれまで以上に重要になってきています。
日本の産業技術総合研究所（産総研）では、90年代初頭に「パルス光加熱サーモリフレクタンス法」を開発し、すでに産業界の要求に応えています。ピコサームコーポレーションは2008年に設立され、ナノ秒サーモリフレクタンス装置"NanoTR「とピコ秒サーモリフレクタンス装置を発表した。PicoTR「数10μmからナノメートル領域までの薄膜の熱拡散率を絶対測定することができます。
方法
時間領域サーモリフレクタンス法 - 薄膜用レーザーフラッシュ法
NanoTRの最先端の信号処理技術により、高速測定が可能です。このサーモリフレクタンス装置では、パルス幅1 nsのレーザーパルスを周期的（20 μs）に試料に照射する。
得られた温度応答はCWレーザー（プローブレーザー）に印加されます。繰り返し信号の高速積分により、優れたs/n比を実現。RFとFFの切り替えはソフトウェアで簡単に行え、様々な試料に対応できます。
NanoTR JIS R 1689、JIS R 1690に準拠しており、産総研の熱拡散時間薄膜標準（RM1301-a）によりSIトレーサブルです。
仕様
| NanoTR | ||
|---|---|---|
| ポンプレーザー | パルス幅 波長 ビーム径 | 1 ns 1550 nm 100 μm |
| プローブレーザー | パルス幅 波長 ビーム径 | 連続 785 nm 50 μm |
| 測定項目 | 熱拡散率、熱膨張率、界面抵抗 | |
| 試料膜厚 (RF法） | 樹脂 セラミックス 金属 | 30 nm ... 2 μm 300 nm ... 5 μm 1 μm ... 20 μm |
| 試料膜厚 (FF法） | 1 μmより厚い | |
| 基板 | 材質 サイズ 厚さ | 不透明／透明 10 ...20 mm 角 1 mm 以下 |
| 熱拡散率 | 範囲 | 0.01 ... 1000 mm²/s |
| 精度 | 測定時間40分で±6.2%（CRM 5808A、RFモード、厚さ400 nmの場合 | |
| 繰り返し精度 | ± 5% | |
| ソフトウェア | 熱物性計算、多層膜解析、データベース |
ソフトウェア
その場表示と10万ショットの分析
NanoTR/PicoTR の最先端の測定/分析ソフトウェアは、使いやすいユーザーインターフェイスを備えており、薄膜の熱特性を正確に測定することができます。レーザービームの集光はソフトウェアで調整でき、CCD画像も得られる。
NanoTR/PicoTR ソフトウェアはMicrosoft Windows上で動作します。
プロットは、1μsの測定時間で1つの測定曲線が得られることを示しています。
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関連機器
応用文献
