Termoreflektansanalysator med tidsdomän

För bestämning av värmediffusivitet och Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga hos tunna filmer med tjocklekar i nanometerområdet

LFA-metoden kan normalt användas på prover med en tjocklek på mellan 0,1 mm och 6 mm. Men med den alltmer avancerade konstruktionen av elektroniska instrument och de därmed sammanhängande kraven på effektiv värmehantering är det viktigare än någonsin att uppnå exakta mätningar av värmediffusivitet, Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga och övergångskontaktmotstånd i nanometerområdet. Inom detta applikationsområde varierar materialens tjocklek från 10 nm till 20 µm. Det kan röra sig om fasförändringslager (PCM), termoelektriska tunnfilmer, lysdioder (LED), dielektriska gränssnittslager eller till och med transparenta ledande filmer (TCF).

Våra termoreflektansanalysatorer med tidsdomän

Utforska utbudet av NETZSCH TDTR-instrument

Fördelar med NETZSCH TDTR-instrument

NETZSCH TDTR-analysatorer (Time Domain Thermoreflectance) möjliggör exakt, icke-destruktiv termisk karakterisering av ultratunna filmer och gränssnitt med en tjocklek på allt från några nanometer till tiotals mikrometer. Med hjälp av ultrasnabba laserpulser levererar dessa analysatorer exakta data om Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheten mm2/s) är en materialspecifik egenskap för att karakterisera instationär värmeledning. Detta värde beskriver hur snabbt ett material reagerar på en temperaturförändring.termisk diffusivitet, Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga och gränsytans termiska motstånd på några minuter - även för känsliga eller mönstrade prover.

Lång livslängd för instrument
Högkvalitativt instrument kombinerat med långsiktig tillgång till reservdelar
Finns alltid där för dig
Direktkontakt med dina NETZSCH experter från service, labb och utbildning
Proven Excellence i tjänst
Vi stöder ditt NETZSCH -instrument genom hela dess livscykel

Principen för TDTR-metoden

Diagram som illustrerar uppställningen för TDTR-mätning av termisk diffusivitet i tunna filmer på transparenta substrat.
Bild: Uppställning för mätning av TermoreflektansTermoreflektans är en metod för att bestämma den termiska diffusiviteten och värmeledningsförmågan hos tunna filmer med tjocklekar i nanometerområdet.termoreflektans
Diagram som illustrerar värmediffusionstider för olika instrument för termisk analys, med betoning på LFA HyperFlash® och PicoTR effektivitet.
Figur: NanoTR och PicoTR kan användas för bestämning av värmediffusivitet i nanometertjockleksområdet

Termoreflektans genom pulsad ljusuppvärmning

I motsats till den konventionella laserflashmetoden används ingen infraröd detektor för att mäta temperaturökningen i provet efter en kort laserpuls. Istället används en ytas temperaturberoende reflektionsförmåga för att generera mätsignalen (spänningsändring).

Den tunna filmen värms upp med en kort laserpuls (pumplaser). Samtidigt är ytterligare en laser (sondlasern) påslagen kontinuerligt. Laserljuset från sondlasern reflekteras av filmytan till detektorn. Absolutvärdet av spänningsändringen i detektorn är proportionell mot temperaturändringen på filmens yta. En modellberäkning på grundval av spänningsändringen ger värmediffusionstiden och den termiska diffusiviteten för tunna filmer.

Värmediffusionstiden (t) är beroende av tjockleken (d) och den termiska diffusiviteten (a). De möjliga intervallen för värmediffusionstid kan ses i figur 1. Den nedre gränsen för LFA 467 är t.ex. ~500 µs, vilket kan jämföras med en kopparplåt med en tjocklek på 200 µm. I motsats till detta är PicoTR (pico-second thermoreflectance apparatus) kan mäta en molybdenfilm med en tjocklek på 100 nm. För tillämpningar i intervallet mellan LFA och PicoTRär den mer kostnadseffektiva NanoTR (nano-sekunds termoreflektansapparat) tillgänglig.

Termisk hantering av tunna filmer

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Japan, svarade redan i början av 90-talet på industrins behov genom att utveckla en "termoreflektansmetod med pulsad ljusuppvärmning". PicoTherm Corporation grundades 2008 med lanseringen av en nano-sekunds termoreflektansapparat "NanoTR" och en pico-sekunds termoreflektansapparat, "PicoTR", som möjliggör absoluta mätningar av den termiska diffusiviteten hos tunna filmer i ett tjockleksintervall från flera tiotals mikrometer ner till nanometerområdet.

I oktober 2020 anslöt sig PicoTherm till NETZSCH Group som ett dotterbolag till NETZSCH Japan. I kombination med våra LFA-system gör PicoTherms produktlinje att NETZSCH nu kan erbjuda lösningar för allt från tunna filmer i nanometerområdet till bulkmaterial i millimeterområdet.

Vanliga frågor och svar

Tillämpningar för termoreflektans

Att hantera värmeflödet i moderna enheter börjar med att förstå hur tunna filmer och gränssnitt beter sig. NETZSCH NanoTR och PicoTR analyzers använder Time Domain Thermoreflectance (TDTR) för att leverera exakta, beröringsfria mätningar av Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheten mm2/s) är en materialspecifik egenskap för att karakterisera instationär värmeledning. Detta värde beskriver hur snabbt ett material reagerar på en temperaturförändring.termisk diffusivitet, Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.termisk konduktivitet och gränssnittets termiska motstånd i filmer från några nanometer till flera mikrometer tjocka. Oavsett om du utvecklar nästa generations mikroelektronik, förbättrar LED-effektiviteten eller optimerar batterimaterial, ger dessa instrument de data du behöver för att designa material och system med överlägsen termisk prestanda.

Typiska tillämpningar inkluderar:

  • LED- och laserenheter
    • Mätning av värmeledningsförmågan hos epitaxiala skikt och substrat
    • Analys av gränssnittsresistans för värmespridande skikt
  • Tunnfilmsbeläggningar
    • Termiskt beteende hos optiska beläggningar, hårda beläggningar och skyddsskikt
    • Verifiering av skiktens enhetlighet på wafers eller substrat
  • Termoelektriska material
    • Utvärdering av termoelektriska element i tunnfilm för optimering av effektiviteten
  • Datalagring och fotonik
    • Värmehantering i magnetiska lagringsskikt och fotoniska komponenter
  • Batteri- och energimaterial
    • Termiska egenskaper hos tunna elektrodbeläggningar, separatorer och skikt med fast elektrolyt
  • Forskning och utveckling
    • Materialscreening för nanoteknik, avancerade kompositer och nya funktionella filmer
    • Studier av termiskt gränssnittsmotstånd (Kapitza-motstånd) i flerskiktssystem

Media och utbildning

Videor om termoreflektansmetoden med tidsdomän

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Lär dig mer om grundprincipen för TermoreflektansTermoreflektans är en metod för att bestämma den termiska diffusiviteten och värmeledningsförmågan hos tunna filmer med tjocklekar i nanometerområdet.termoreflektans med pulsljus, dess tillämpningar, typiska prover, provberedningar och användningsområden.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

I det här webinaret presenterar vi grunderna i Time Domain Thermoreflectance Methods och går igenom den allmänna instrumentuppsättningen för mätning av nanometertunna filmer.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Grundläggande teori och dataanalys: Time Domain Thermoreflectance Methods för prover med tjocklek i nanometerområdet

Rådgivning & försäljning

Har du ytterligare frågor om instrumentet eller metoden? Vill du prata med en säljare?

Service & Support

Har du redan ett instrument och behöver teknisk support eller reservdelar?

Vanliga frågor om NETZSCH Service

En hög med vita kuvert som staplats huller om buller och som symboliserar kommunikation och korrespondens.

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Få exklusiva insikter i helt nya tillämpningar och trender inom termisk analys.

Prenumerera nu
AI Overview
An error occurred. Please try again.