metoder

Termoreflektans

TermoreflektansTermoreflektans är en metod för att bestämma den termiska diffusiviteten och värmeledningsförmågan hos tunna filmer med tjocklekar i nanometerområdet.Termoreflektans är en metod för att bestämma 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 för tunna filmer med tjocklekar i nanometerområdet.

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 (termogram) ger den termiska diffusionstiden och den termiska diffusiviteten för tunna filmer.

Den termiska diffusionstiden (t) är beroende av tjockleken (d) och den termiska diffusiviteten (a). De möjliga intervallen för termisk diffusionstid framgår av 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 µm. För tillämpningar i intervallet mellan LFA och PicoTRär den mer kostnadseffektiva NanoTR (nano-sekunds termoreflektansapparat) tillgänglig.