PicoTR
TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.Termorrefletância no Domínio do tempoUma análise de domínio do tempo baseia-se em alterações nos sinais físicos relacionadas ao tempo. Um gráfico no domínio do tempo mostra como um sinal muda ao longo do tempo. No caso da termorrefletância ou do método de flash a laser, o sinal do detector (alteração de tensão) é registrado - no mínimo - durante o intervalo de tempo entre a entrada de energia e o máximo do sinal (por exemplo, modo RF) ou como uma função do tempo de difusão de calor esperado (por exemplo, modo FF).domínio do tempo usando aquecimento por luz pulsada
Destaques
O método para a determinação da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica na faixa de espessura de nanômetros
Métodos de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância no Domínio do tempoUma análise de domínio do tempo baseia-se em alterações nos sinais físicos relacionadas ao tempo. Um gráfico no domínio do tempo mostra como um sinal muda ao longo do tempo. No caso da termorrefletância ou do método de flash a laser, o sinal do detector (alteração de tensão) é registrado - no mínimo - durante o intervalo de tempo entre a entrada de energia e o máximo do sinal (por exemplo, modo RF) ou como uma função do tempo de difusão de calor esperado (por exemplo, modo FF).domínio do tempo
O Método para a Determinação da Difusividade Térmica na Faixa de Espessura de Nanômetros
Com o progresso significativo no design de dispositivos eletrônicos e a necessidade associada de um gerenciamento térmico eficiente, medições precisas de Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica/Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica na faixa de nanômetros são mais do que nunca cruciais.
O National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), no Japão, já respondeu às exigências industriais com o desenvolvimento de um "método de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de aquecimento por luz pulsada" no início dos anos 90. A PicoTherm Corporation foi criada em 2008 com o lançamento de um aparelho de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de nanossegundos "NanoTR" e um aparelho de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de pico-segundo "PicoTR", que permite medições absolutas da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica de filmes finos em uma faixa de espessura de vários 10 μm até a faixa nanométrica.
Em outubro de 2020, a PicoTherm se juntou ao Grupo NETZSCH como uma subsidiária da NETZSCH Japan. Em combinação com nossos sistemas LFA, a NETZSCH agora pode oferecer a solução para filmes finos na faixa nanométrica até materiais a granel na faixa de mm.
Com o progresso significativo no design de dispositivos eletrônicos e a necessidade associada de um gerenciamento térmico eficiente, medições precisas de Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica/Condutividade térmicaA condutividade térmica (λ com a unidade W/(m-K)) descreve o transporte de energia - na forma de calor - por um corpo de massa como resultado de um gradiente de temperatura (veja a fig. 1). De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor sempre flui na direção da temperatura mais baixa.condutividade térmica na faixa nanométrica são mais do que nunca cruciais.
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (AIST), no Japão, já respondeu às exigências industriais com o desenvolvimento de um "método de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de aquecimento por luz pulsada" no início dos anos 90. A PicoTherm Corporation foi criada em 2008 com o lançamento de um aparelho de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de nanossegundos "NanoTR" e um aparelho de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância de pico-segundo "PicoTR", que permite medições absolutas da Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.difusividade térmica de filmes finos em uma faixa de espessura de vários 10 μm até a faixa de nanômetros.
Método
Métodos de TermorrefletânciaA termorrefletância é um método para determinar a difusividade térmica e a condutividade térmica de filmes finos com espessuras na faixa de nanômetros.termorrefletância no Domínio do tempoUma análise de domínio do tempo baseia-se em alterações nos sinais físicos relacionadas ao tempo. Um gráfico no domínio do tempo mostra como um sinal muda ao longo do tempo. No caso da termorrefletância ou do método de flash a laser, o sinal do detector (alteração de tensão) é registrado - no mínimo - durante o intervalo de tempo entre a entrada de energia e o máximo do sinal (por exemplo, modo RF) ou como uma função do tempo de difusão de calor esperado (por exemplo, modo FF).domínio do tempo - O método Laser Flash para filmes finos
Com o PicoTR, pulsos de laser (laser de bomba) com uma largura de pulso de 0,5 ps e um período de tempo de 50 ns podem ser aplicados à amostra. O tempo de resposta da temperatura também é detectado pelo laser da amostra.
PicoTR permite que o usuário alterne facilmente entre os modos RT e FF.
PicoTR está em conformidade com os padrões industriais japoneses JIS R 1689 e JIS R 1690.
Especificações
| PicoTR | ||
|---|---|---|
| Laser de bomba | Largura do pulso Comprimento de onda Diâmetro do feixe | 0.5 ps 1550 nm 45 μm |
| Laser de amostra | Largura de pulso Comprimento de onda Diâmetro do feixe | 0.5 ps 775 nm 25 μm |
| Valores medidos | Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.Difusividade térmica e coeficientes de penetração de calor, resistência térmica de camadas intermediárias | |
| Espessura da camada da amostra (método RF) | Resina Cerâmica Metal | 10 nm ... 100 nm 10 nm ... 300 nm 100 nm ... 900 nm |
| Espessura da camada da amostra (método FF) | Mais espessa que 100 nm | |
| Substratos | Material Tamanho Espessura | Opaco/transparente 10 ... 20 mm quadrado 1 mm máx. |
| Difusividade térmicaA difusividade térmica (a com a unidade mm2/s) é uma propriedade específica do material para caracterizar a condução de calor instável. Esse valor descreve a rapidez com que um material reage a uma mudança de temperatura.Difusividade térmica | Faixa | 0.01 ... 1000 mm²/s |
| Precisão | ± 6,2 % com um tempo de medição de 40 min, para o CRM 5808A no modo RF, espessura de 400 nm | |
| Reprodutibilidade | ± 5% | |
| Software | Cálculo de propriedades térmicas, análise de multicamadas, banco de dados |
Software
Exibição e análise in situ de 100.000 shots
O software de medição/análise de última geração do NanoTR/PicoTR tem uma interface de usuário fácil de manusear que permite a determinação precisa das propriedades térmicas de filmes finos. O foco do feixe de laser pode ser ajustado pelo software e a imagem CCD pode ser obtida.
NanoTR/ O softwarePicoTR é executado no Microsoft Windows.
O gráfico mostra que, em 1 μs de tempo de medição, é possível obter uma curva de medição.
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