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薄膜用TF-LFAレーザーフラッシュ

薄膜の熱伝導率/拡散率測定

説明

オンポイント

材料の熱物性と最終製品の熱伝達の最適化に関する情報は、産業用途にとってますます重要になっています。

過去数十年にわたって、フラッシュ法は、さまざまな種類の固体、粉末、液体の熱拡散率と熱伝導率の測定に最も一般的に使用される手法に発展しました。

薄膜からの熱物理特性は、相変化光ディスク媒体、熱電材料、発光ダイオード(LED)、相変化メモリ、フラットパネルディスプレイなど、あらゆる種類の半導体製品の業界でますます重要になっています。これらのすべての場合において、デバイスに特定の機能を与えるために、薄膜が基板上に堆積します。これらのフィルムの物理的特性はバルク材料とは異なるため、これらのデータは正確な熱管理予測に必要です。

確立されたレーザーフラッシュ技術に基づいて、薄膜用リンセイスレーザーフラッシュ(TF-LFA)は、80 nmから20μmの厚さの薄膜の熱物理特性を分析するための新しい可能性を幅広く提供します。

 

1.高速レーザーフラッシュ方式(背面加熱前面検出(RF)):

薄層と薄膜の熱特性は、対応するバルク材料の特性とはかなり異なるため、従来のレーザーフラッシュ法の限界を克服する技術が必要です。「高速レーザーフラッシュ法」です。

測定ジオメトリは、標準のレーザーフラッシュ技術と同じです。検出器とレーザーはサンプルの反対側にあります。赤外線検出器は薄層の測定が遅いため、検出はいわゆる熱反射法によって行われます。この手法の背後にある考え方は、材料が加熱されると、表面の反射率の変化を利用して熱特性を導出できるということです。反射率は時間に関して測定され、受信したデータは、熱特性に対応する係数を含むモデルに一致させることができます。

2.時間領域熱反射法(前面加熱前面検出(FF)):

時間領域熱反射法は、薄層または薄膜の熱特性(熱伝導率、熱拡散率)を決定する方法です。測定ジオメトリは、検出器とレーザーがサンプルの同じ側にあるため、「前面加熱前面検出(FF)」と呼ばれます。この方法は、RF技術が適さない不透明な基板上の薄層に適用できます。

 

3.高速レーザーフラッシュ(RF)と時間領域熱反射法(FF)の組み合わせ:

呪いの両方の方法は、両方の利点を組み合わせるために単一のシステムに実装することもできます。

 

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仕様書

モデル TF-LFA
温度範囲: RT
RT 500°Cまで
-100°C〜500°C
ポンプレーザー: Nd:YAGレーザー
最大インパルス電流: 90mJ / Impuls(ソフトウェア制御)
パルス幅: 5 ns(オプションで1 ns)
プローブレーザー: CW DPSSレーザー(473 nm)、最大50mW
受光器: Si-PIN-フォトダイオード、有効直径:0.8 mm、帯域幅DC…400MHz、立ち上がり時間:1ns
測定範囲: 0,01 mm2 / sビス1000 mm2 / s
-(Unsichtbar、siehe EXTRA CLASS NAME unten)- -(Unsichtbar、siehe EXTRA CLASS NAME unten)-
サンプル直径: 丸いサンプル∅10 … 20 mm
サンプルの厚さ: 80 nm〜20 µm
雰囲気: 不活性、酸化、還元
真空: 最大10E-4mbar
エレクトロニクス: 統合された
インタフェース: USB

ソフトウェア

LINSEISのすべての熱分析デバイスはPCで制御されており、個々のソフトウェアモジュールはMicrosoft®Windows®オペレーティングシステムでのみ動作します。完全なソフトウェアは、温度制御、データ収集、データ評価の3つのモジュールで構成されています。 Linseis 32ビットソフトウェアは、他の熱分析実験と同様に、測定の準備、実行、評価に必要なすべての機能を備えています。

一般的な機能

  • 完全に互換性のあるMS®Windows™32 –ビットソフトウェア
  • 停電時のデータセキュリティ
  • 熱電対破壊保護
  • 電流測定の評価
  • 曲線比較
  • 評価の保存とエクスポート
  • データASCIIのエクスポートとインポート
  • MS Excelへのデータエクスポート

評価用ソフトウェア

  • 関連する測定データの自動または手動入力:(密度)、Cp(比熱)
  • 適切なモデルを選択するためのモデルウィザード
  • 接触抵抗の決定

測定ソフトウェア

  • 温度セグメント、ガスなどの簡単で使いやすいデータ入力
  • ソフトウェアは、エネルギーパルス後の修正された測定値を自動的に表示します
  • 完全自動化された測定

 

 

用途

応用例:SiO2

測定曲線と計算曲線の比較(2層モデル)

TF-LFA SiO2 Applikation

 

SiO2上のMo薄層。異なる厚さのサンプルの温度-時間曲線

異なる厚さのZnOサンプルの温度-時間曲線

ZnO薄膜の測定された熱伝導率と熱接触抵抗

TF LFA ZnO Dünnfilms

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概要

TF-LFA Product brochure (PDF)

TF-LFA
製品パンフレット(PDF)

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Thermal Conductivity Product brochure (PDF)

熱伝導率
製品パンフレット(PDF)

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