Analizor de termoreflectanță în domeniul timpului

Pentru determinarea difuzivității termice și a conductivității termice a filmelor subțiri cu grosimi în domeniul nanometric

Metoda LFA poate fi utilizată de obicei pe probe cu o grosime cuprinsă între 0,1 mm și 6 mm. Cu toate acestea, având în vedere designul tot mai avansat al instrumentelor electronice și cererea asociată pentru un management termic eficient, este mai important ca niciodată să se realizeze măsurători precise ale difuzivității termice, conductivității termice și rezistenței de contact de tranziție în domeniul nanometric. În acest domeniu de aplicare, grosimea materialelor variază de la 10 nm la 20 µm. Acestea pot lua forma unor acumulatori cu schimbare de fază (PCM), filme subțiri termoelectrice, diode emițătoare de lumină (LED), straturi dielectrice de interfață sau chiar filme conductoare transparente (TCF).

Analizoarele noastre de termoreflectanță în domeniul timpului

Explorați gama de instrumente NETZSCH TDTR

  • PicoTR

    Termoreflectanță în domeniul timpului utilizând încălzirea cu lumină pulsată

    • Lățimea impulsului: 0,5 ps
    • 10 nm ... 900 nm Grosimea probei
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Interval
  • NanoTR

    Termoreflectanță în domeniul timpului utilizând încălzirea cu lumină pulsată

    • Lățimea impulsului: 1 ns
    • 30 nm ... 20 μm Grosimea probei
    • 0.01 ... 1000 mm²/s Interval

Avantajele instrumentelor NETZSCH TDTR

NETZSCH Analizoarele TDTR (Time Domain Thermoreflectance) permit caracterizarea termică precisă și nedistructivă a filmelor și interfețelor ultra-subțiri, cu grosimi de la câțiva nanometri la zeci de micrometri. Utilizând impulsuri laser ultrarapide, aceste analizoare furnizează date precise privind difuzivitatea termică, conductivitatea termică și rezistența termică interfacială în câteva minute - chiar și pentru probe delicate sau modelate.

  • Măsurarea filmelor ultra-subțiri
    Rezultate precise privind difuzivitatea termică/conductivitatea termică pentru straturi cu grosimea de la câțiva nanometri la zeci de micrometri.
  • Fără contact și nedistructiv
    Încălzirea/detecția ultrarapidă cu laser protejează suprafețele delicate.
  • Configurații RF și FF
    NanoTR și PicoTR pot fi configurate atât pentru măsurători RF (încălzire spate/detecție frontală), cât și pentru măsurători FF (încălzire frontală/detecție frontală).
  • Versatil
    Funcționează cu probe opace și transparente prin intermediul modurilor de încălzire frontală sau posterioară/detecție frontală.
  • Rapid și cuprinzător
    Determină difuzivitatea termică, conductivitatea termică și rezistența termică interfacială în câteva minute.
  • Standardizat și fiabil
    În conformitate cu JIS R 1689/1690 pentru rezultate trasabile.
  • Cea mai largă gamă de grosimi: În combinație cu instrumentele noastre LFA, suntem în măsură să oferim soluții pentru orice, de la filme subțiri în domeniul nanometric la materiale în vrac în domeniul milimetric.
Durată lungă de viață a instrumentului
Instrument de înaltă calitate asociat cu disponibilitatea pe termen lung a pieselor de schimb
Mereu acolo pentru tine
Contact direct cu experții NETZSCH din service, laborator și instruire
Proven Excellence în serviciu
Vă susținem instrumentul NETZSCH pe parcursul întregului său ciclu de viață

Principiul metodei TDTR

Diagrama care ilustrează configurația TDTR pentru măsurarea difuzivității termice în filme subțiri pe substraturi transparente.
Figura: Configurația de măsurare a termoreflectanței
Grafic care ilustrează timpii de difuzie a căldurii pentru diferite instrumente de analiză termică, evidențiind eficiența LFA HyperFlash® și PicoTR.
Figura: NanoTR și PicoTR pot fi utilizate pentru determinarea difuzivității termice în domeniul grosimii nanometrice

Termoreflectanță prin încălzirea cu lumină pulsată

Spre deosebire de metoda laser flash convențională, nu se utilizează un detector infraroșu pentru a măsura creșterea temperaturii probei în urma unui impuls laser scurt. În schimb, reflectivitatea dependentă de temperatură a unei suprafețe este utilizată pentru a genera semnalul de măsurare (modificarea tensiunii).

Filmul subțire este încălzit de un impuls laser scurt (laser de pompare). În același timp, un laser suplimentar (laser sondă) este lăsat aprins în permanență. Lumina laser a laserului sondă este reflectată de suprafața filmului către detector. Valoarea absolută a variației tensiunii în detector este proporțională cu variația de temperatură a suprafeței filmului. Un model de calcul pe baza variației tensiunii oferă timpul de difuzie a căldurii și difuzivitatea termică a filmelor subțiri.

Timpul de difuzie a căldurii (t) depinde de grosimea (d) și difuzivitatea termică (a). Plajele posibile de timp de difuzie a căldurii pot fi observate în figura 1. Limita inferioară pentru LFA 467, de exemplu, este de ~500 µs, ceea ce este comparabil cu o placă de cupru cu o grosime de 200 µm. În contrast cu aceasta, modelul PicoTR (aparat de termoreflectanță pico-secundă) este capabil să măsoare o peliculă de molibden cu o grosime de 100 nm. Pentru aplicațiile din intervalul cuprins între LFA și PicoTR, aparatul mai rentabil NanoTR (aparat de termoreflectanță în nano-secunde).

Managementul termic al filmelor subțiri

Institutul Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată (AIST), Japonia, a răspuns deja cerințelor industriale prin dezvoltarea unei "metode de termoreflectanță prin încălzire cu lumină pulsată" la începutul anilor '90. PicoTherm Corporation a fost înființată în 2008 cu lansarea unui aparat de termoreflectanță de nano-secundă "NanoTR" și a unui aparat de termoreflectanță de pico-secundă, "PicoTR", care permite măsurarea absolută a difuzivității termice a filmelor subțiri cu grosimi de la câteva zeci de micrometri până la nanometri.

În octombrie 2020, PicoTherm s-a alăturat grupului NETZSCH ca filială a NETZSCH Japan. În combinație cu sistemele noastre LFA, linia de produse PicoTherm permite NETZSCH să ofere acum soluții pentru orice, de la filme subțiri în domeniul nanometric la materiale în vrac în domeniul milimetric.

Întrebări frecvente

Aplicații pentru termoreflectanță

Gestionarea fluxului de căldură în dispozitivele moderne începe cu înțelegerea modului în care se comportă filmele subțiri și interfețele. NETZSCH NanoTR și analizoarele PicoTR utilizează termoreflectanța în domeniul timpului (TDTR) pentru a furniza măsurători precise, fără contact, ale difuzivității termice, conductivității termice și rezistenței termice interfaciale în filme cu grosimea de la câțiva nanometri la câțiva micrometri. Fie că dezvoltați microelectronica de generație următoare, îmbunătățiți eficiența LED-urilor sau optimizați materialele bateriilor, aceste instrumente vă oferă datele de care aveți nevoie pentru a proiecta materiale și sisteme cu performanțe termice superioare.

Aplicațiile tipice includ:

  • Dispozitive LED și laser
    • Măsurarea conductivității termice a straturilor epitaxiale și a substraturilor
    • Analiza rezistenței interfeței pentru straturile care împrăștie căldură
  • Acoperiri cu peliculă subțire
    • Comportamentul termic al acoperirilor optice, al acoperirilor dure și al straturilor de protecție
    • Verificarea uniformității straturilor pe plachete sau substraturi
  • Materiale termoelectrice
    • Evaluarea elementelor termoelectrice cu strat subțire pentru optimizarea eficienței
  • Stocarea datelor și fotonică
    • Gestionarea căldurii în straturile de stocare magnetică și în componentele fotonice
  • Baterii și materiale energetice
    • Proprietăți termice ale acoperirilor subțiri ale electrozilor, separatoarelor și straturilor de electrolit solid
  • Cercetare și dezvoltare
    • Screening de materiale pentru nanotehnologie, compozite avansate și filme funcționale noi
    • Studii privind rezistența termică interfacială (rezistența Kapitza) în sisteme multistrat

Mass-media și formare

Videoclipuri despre metoda termoreflectanței în domeniul timpului

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Aflați despre principiul de bază al termoreflectanței cu lumină pulsată, aplicațiile sale, probele tipice, prepararea probelor și domeniile de aplicare.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

În acest webinar vom prezenta elementele de bază ale metodelor de termoreflectanță în domeniul timpului și vom acoperi configurația generală a instrumentului pentru măsurarea filmelor subțiri de ordin nanometric.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Teoria de bază și analiza datelor: Metode de termoreflectanță în domeniul timpului pentru probe de grosime nanometrică

Consultanță și vânzări

Aveți întrebări suplimentare despre instrument sau metodă? Doriți să vorbiți cu un reprezentant de vânzări?

Servicii și asistență

Aveți deja un instrument și aveți nevoie de asistență tehnică sau piese de schimb?

Întrebări frecvente despre serviciul NETZSCH

O grămadă de plicuri albe stivuite la întâmplare, simbolizând comunicarea și corespondența.

Abonați-vă la newsletter-ul nostru

Obțineți informații exclusive despre noi aplicații și tendințe în analiza termică.

Abonați-vă acum
AI Overview
An error occurred. Please try again.