TDTR

Анализатор термоотражения во временной области

Терморефлектанс - это метод определения температуропроводности и теплопроводности тонких пленок толщиной в нанометровом диапазоне.

Национальный институт передовой промышленной науки и технологии (AIST), Япония, уже откликнулся на требования промышленности, разработав в начале 90-х годов "метод терморефлектографии с импульсным световым нагревом". Корпорация PicoTherm была основана в 2008 году и выпустила нано-секундный терморефлектометрический прибор "NanoTR" и пикосекундного терморефлектометрического прибора "PicoTR", которые позволяют проводить абсолютные измерения теплопроводности тонких пленок в диапазоне толщин от нескольких 10 мкм до нанометрового диапазона.

В октябре 2020 года компания PicoTherm присоединилась к группе NETZSCH в качестве дочерней компании NETZSCH Japan. В сочетании с нашими системами LFA NETZSCH теперь может предложить решение для тонких пленок в нанометровом диапазоне вплоть до сыпучих материалов в диапазоне мм.

Термоотражение с помощью импульсного светового нагрева

В отличие от традиционного метода лазерной вспышки, здесь не используется инфракрасный детектор для измерения повышения температуры образца после короткого лазерного импульса. Вместо этого для генерации измерительного сигнала (изменения напряжения) используется температурно-зависимая отражательная способность поверхности.

Тонкая пленка нагревается коротким лазерным импульсом (лазер накачки). В то же время дополнительный лазер (зондирующий лазер) остается включенным постоянно. Лазерное излучение зондирующего лазера отражается от поверхности пленки на детектор. Абсолютное значение изменения напряжения на детекторе пропорционально изменению температуры поверхности пленки. Расчет модели на основе изменения напряжения (термограммы) позволяет получить время термической диффузии и температуропроводность тонких пленок.

Время термической диффузии (t) зависит от толщины (d) и температуропроводности (a). Возможные диапазоны времени термической диффузии показаны на рисунке 1. Нижний предел для LFA 467, например, составляет ~500 мкс, что сопоставимо с толщиной медной пластины 200 мкм. В противоположность этому PicoTR (пикосекундный терморефлектометр) способен измерить толщину молибденовой пленки в 100 мкм. Для применения в диапазоне между LFA и PicoTRболее экономичный NanoTR (наносекундный терморефлектометр).