Analizator termorefleksji w dziedzinie czasu

Do określania dyfuzyjności cieplnej i przewodności cieplnej cienkich warstw o grubości w zakresie nanometrów

Metoda LFA może być zazwyczaj stosowana na próbkach o grubości od 0,1 mm do 6 mm. Jednak wraz z coraz bardziej zaawansowanymi projektami instrumentów elektronicznych i związanym z tym zapotrzebowaniem na wydajne zarządzanie ciepłem, ważniejsze niż kiedykolwiek jest uzyskanie precyzyjnych pomiarów dyfuzyjności cieplnej, przewodności cieplnej i rezystancji styku przejściowego w zakresie nanometrów. W tym obszarze zastosowań materiały mają grubość od 10 nm do 20 µm. Mogą one przybierać formę magazynów zmiennofazowych (PCM), cienkich warstw termoelektrycznych, diod elektroluminescencyjnych (LED), dielektrycznych warstw pośrednich, a nawet przezroczystych warstw przewodzących (TCF).

Nasze analizatory termorefleksji w dziedzinie czasu

Poznaj gamę instrumentów NETZSCH TDTR

Korzyści z instrumentów NETZSCH TDTR

NETZSCH Analizatory Time Domain Thermoreflectance (TDTR) umożliwiają precyzyjną, nieniszczącą charakterystykę termiczną ultracienkich warstw i interfejsów o grubości od kilku nanometrów do dziesiątek mikrometrów. Wykorzystując ultraszybkie impulsy laserowe, analizatory te dostarczają dokładnych danych dotyczących dyfuzyjności cieplnej, przewodności cieplnej i międzyfazowego oporu cieplnego w ciągu kilku minut - nawet w przypadku delikatnych lub wzorzystych próbek.

  • Pomiar ultracienkich warstw
    Dokładne wyniki dyfuzyjności cieplnej/przewodności cieplnej dla warstw o grubości od kilku nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów.
  • Bezkontaktowy i nieniszczący
    Ultraszybkie nagrzewanie/detekcja laserowa chroni delikatne powierzchnie.
  • Konfiguracje RF i FF
    NanoTR i PicoTR mogą być skonfigurowane zarówno do pomiarów RF (ogrzewanie tylne/detekcja przednia), jak i FF (ogrzewanie przednie/detekcja przednia).
  • Wszechstronny
    Działa z nieprzezroczystymi i przezroczystymi próbkami w trybach przedniego lub tylnego ogrzewania / przedniej detekcji.
  • Szybki i wszechstronny
    Określa dyfuzyjność cieplną, przewodność cieplną i międzyfazowy opór cieplny w ciągu kilku minut.
  • Znormalizowany i niezawodny
    Zgodny z JIS R 1689/1690 dla identyfikowalnych wyników.
  • Najszerszy zakres grubości: W połączeniu z naszymi przyrządami LFA, jesteśmy w stanie zaoferować rozwiązania dla wszystkiego, od cienkich warstw w zakresie nanometrów do materiałów sypkich w zakresie milimetrów.
Długa żywotność instrumentu
Wysokiej jakości przyrząd w połączeniu z długoterminową dostępnością części zamiennych
Zawsze do Twojej dyspozycji
Bezpośredni kontakt z ekspertami NETZSCH z działu serwisu, laboratorium i szkoleń
Proven Excellence w serwisie
Wspieramy urządzenie NETZSCH przez cały cykl jego życia

Zasada działania metody TDTR

Schemat ilustrujący konfigurację TDTR do pomiaru dyfuzyjności cieplnej w cienkich warstwach na przezroczystych podłożach.
Rysunek: Zestaw do pomiaru termoodbicia
Wykres ilustrujący czasy dyfuzji ciepła dla różnych urządzeń do analizy termicznej, podkreślający skuteczność LFA HyperFlash® i PicoTR.
Rysunek: NanoTR i PicoTR mogą być używane do określania dyfuzyjności cieplnej w zakresie grubości nanometrów

Termorefleksja przez ogrzewanie światłem impulsowym

W przeciwieństwie do konwencjonalnej metody błysku laserowego, nie ma detektora podczerwieni używanego do pomiaru wzrostu temperatury próbki po krótkim impulsie laserowym. Zamiast tego, do generowania sygnału pomiarowego (zmiany napięcia) wykorzystywany jest zależny od temperatury współczynnik odbicia powierzchni.

Cienka warstwa jest podgrzewana przez krótki impuls laserowy (laser pompujący). W tym samym czasie dodatkowy laser (laser sondujący) pozostaje włączony w sposób ciągły. Światło lasera sondującego jest odbijane od powierzchni folii do detektora. Wartość bezwzględna zmiany napięcia w detektorze jest proporcjonalna do zmiany temperatury powierzchni folii. Obliczenia modelowe na podstawie zmiany napięcia dają czas dyfuzji ciepła i dyfuzyjność cieplną cienkich warstw.

Czas dyfuzji ciepła (t) zależy od grubości (d) i dyfuzyjności cieplnej (a). Możliwe zakresy czasu dyfuzji ciepła można zobaczyć na rysunku 1. Na przykład dolna granica dla LFA 467 wynosi ~ 500 µs, co jest porównywalne z płytką miedzianą o grubości 200 µm. W przeciwieństwie do tego PicoTR (pikosekundowy aparat termorefleksyjny) jest w stanie zmierzyć warstwę molibdenu o grubości 100 nm. Dla zastosowań w zakresie pomiędzy LFA i PicoTRbardziej opłacalny NanoTR (nanosekundowa aparatura termorefleksyjna).

Zarządzanie termiczne cienkimi warstwami

Japoński Narodowy Instytut Zaawansowanej Nauki i Technologii Przemysłowej (AIST) już we wczesnych latach 90-tych odpowiedział na potrzeby przemysłu, opracowując "metodę termorefleksyjnego ogrzewania światłem impulsowym". Firma PicoTherm Corporation została założona w 2008 roku wraz z wprowadzeniem na rynek nanosekundowego aparatu termorefleksyjnego "NanoTR" i pikosekundowego aparatu termorefleksyjnego "PicoTR", który umożliwia bezwzględne pomiary dyfuzyjności cieplnej cienkich warstw w zakresie grubości od kilkudziesięciu mikrometrów do nanometrów.

W październiku 2020 r. firma PicoTherm dołączyła do grupy NETZSCH jako spółka zależna od NETZSCH Japan. W połączeniu z naszymi systemami LFA, linia produktów PicoTherm pozwala NETZSCH oferować rozwiązania dla wszystkiego, od cienkich warstw w zakresie nanometrów po materiały sypkie w zakresie milimetrów.

Często zadawane pytania

Zastosowania termorefleksji

Zarządzanie przepływem ciepła w nowoczesnych urządzeniach zaczyna się od zrozumienia, jak zachowują się cienkie warstwy i interfejsy. Analizatory NETZSCH NanoTR i PicoTR wykorzystują termorefleksję w dziedzinie czasu (TDTR) do precyzyjnych, bezkontaktowych pomiarów dyfuzyjności cieplnej, przewodności cieplnej i międzyfazowego oporu cieplnego w warstwach o grubości od kilku nanometrów do kilku mikrometrów. Niezależnie od tego, czy opracowujesz mikroelektronikę nowej generacji, poprawiasz wydajność diod LED, czy optymalizujesz materiały baterii, przyrządy te dostarczają danych potrzebnych do projektowania materiałów i systemów o doskonałej wydajności termicznej.

Typowe zastosowania obejmują:

  • Urządzenia LED i laserowe
    • Pomiar przewodności cieplnej warstw epitaksjalnych i podłoży
    • Analiza rezystancji interfejsu dla warstw rozpraszających ciepło
  • Powłoki cienkowarstwowe
    • Zachowanie termiczne powłok optycznych, twardych powłok i warstw ochronnych
    • Weryfikacja jednorodności warstw na waflach lub podłożach
  • Materiały termoelektryczne
    • Ocena cienkowarstwowych elementów termoelektrycznych pod kątem optymalizacji wydajności
  • Przechowywanie danych i fotonika
    • Zarządzanie ciepłem w magnetycznych warstwach pamięci i komponentach fotonicznych
  • Akumulatory i materiały energetyczne
    • Właściwości termiczne cienkich powłok elektrod, separatorów i stałych warstw elektrolitu
  • Badania i rozwój
    • Badanie materiałów pod kątem nanotechnologii, zaawansowanych kompozytów i nowych warstw funkcjonalnych
    • Badania międzyfazowego oporu cieplnego (oporu Kapitza) w układach wielowarstwowych

Media i szkolenia

Filmy wideo na temat metody termorefleksji w dziedzinie czasu

Aby obejrzeć film, proszę zaakceptować marketingowe pliki cookie.

Poznaj podstawową zasadę termorefleksji w świetle impulsowym, jej zastosowania, typowe próbki, przygotowanie próbek i obszary zastosowań.

Aby obejrzeć film, proszę zaakceptować marketingowe pliki cookie.

W tym webinarium przedstawimy podstawy metod termorefleksji w dziedzinie czasu i omówimy ogólną konfigurację przyrządu do pomiaru cienkich warstw nanometrowych.

Aby obejrzeć film, proszę zaakceptować marketingowe pliki cookie.

Podstawowa teoria i analiza danych: Metody termorefleksji w dziedzinie czasu dla próbek o grubości w zakresie nanometrów

Doradztwo i sprzedaż

Masz dodatkowe pytania dotyczące instrumentu lub metody? Czy chciałbyś porozmawiać z przedstawicielem handlowym?

Serwis i wsparcie

Posiadasz już urządzenie i potrzebujesz wsparcia technicznego lub części zamiennych?

Najczęściej zadawane pytania dotyczące serwisu NETZSCH

Stos białych kopert ułożonych przypadkowo, symbolizujących komunikację i korespondencję.

Zapisz się do naszego newslettera

Uzyskaj ekskluzywny wgląd w zupełnie nowe zastosowania i trendy w analizie termicznej.

Subskrybuj teraz
AI Overview
An error occurred. Please try again.