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    德國耐馳納秒級(jí)熱反射法薄膜導(dǎo)熱儀NanoTR

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    產(chǎn)品特點(diǎn)

    熱反射(Thermo-Reflectance)方法基于超高速激光閃射系統(tǒng),可測(cè)量基片上金屬、陶瓷、聚合物薄膜的熱物性參數(shù),如熱擴(kuò)散系數(shù)(Thermal Diffusivity)、熱導(dǎo)率(Thermal Conductivity)、吸熱 系數(shù)(Thermal Effusivity)和界面熱阻。

    詳細(xì)介紹

    型號(hào):NanoTR / PicoTR
    品牌:NETZSCH(耐馳)
    產(chǎn)地:德國
    產(chǎn)品別名:皮秒級(jí)熱反射法薄膜導(dǎo)熱儀PicoTR
    脈沖激光熱反射法薄膜導(dǎo)熱儀
    檢測(cè)方法:熱反射法
    產(chǎn)品介紹

    測(cè)量原理

    熱反射(Thermo-Reflectance)方法基于超高速激光閃射系統(tǒng),可測(cè)量基片上金屬、陶瓷、聚合物薄膜的熱物性參數(shù),如熱擴(kuò)散系數(shù)(Thermal Diffusivity)、熱導(dǎo)率(Thermal Conductivity)、吸熱 系數(shù)(Thermal Effusivity)和界面熱阻。

    由于激光閃射時(shí)間僅為納秒(ns)量級(jí),甚至可達(dá)到皮秒(ps)量級(jí),此系統(tǒng)可測(cè)量厚度低至10nm的薄膜。同時(shí),系統(tǒng)提供不同的測(cè)量模式,以適應(yīng)于不同的基片情況(透明/不透明)。

    該方法符合國際標(biāo)準(zhǔn):
    JIS R 1689:通過脈沖激光熱反射方法測(cè)量精細(xì)陶瓷薄膜的熱擴(kuò)散系數(shù);
    JIS R 1690:陶瓷薄膜和金屬薄膜界面熱阻的測(cè)量方法。

    發(fā)展簡史

    • 1990 年,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所/日本國家計(jì)量院(AIST/NMIJ)發(fā)明熱反射法,測(cè)量薄膜導(dǎo)熱性能。

    • 2008 年,AIST 設(shè)立 PicoTherm 公司。

    • 2010 年,PicoTherm 公司推出納秒級(jí)熱反射系統(tǒng) NanoTR。

    • 2012 年,PicoTherm 公司推出皮秒級(jí)熱反射系統(tǒng) PicoTR。

    • 2014 年,PicoTherm 公司和 NETZSCH 公司建立戰(zhàn)略合作。NETZSCH 將負(fù)責(zé) PicoTherm 產(chǎn)品在銷售和服務(wù)。

    測(cè)量模式

    RF 測(cè)量模式FF 測(cè)量模式
    主激光源從反面加熱薄膜,檢測(cè)激光從正面測(cè)量薄膜的溫度升高過程,從而計(jì)算薄膜的導(dǎo)熱性能參數(shù)。此模式適用于透明基片。主激光源從正面加熱薄膜,檢測(cè)激光從正面測(cè)量薄膜的溫度下降過程,從而計(jì)算薄膜的導(dǎo)熱性能參數(shù)。此模式適用于不透明基片。

    NanoTR / PicoTR - 技術(shù)參數(shù)

    技術(shù)參數(shù)NanoTRPicoTR
    溫度范圍RT,RT … 300°C(選件)RT,RT … 500°C(選件)
    真空度N/A10-6 mbar(選件)
    測(cè)量模式RF/FFRF/FF
    樣品尺寸10x10 ... 20x20 mm10x10 ... 20x20 mm
    薄膜厚度RF:
    金屬:1 ... 20μm
    陶瓷:300nm ... 5μm
    聚合物:30nm ... 2μm
    FF:> 1μm
    RF:
    金屬:100nm ... 900nm
    陶瓷:10nm ... 300nm
    聚合物:10nm ... 100nm
    FF:> 100nm
    基片厚度< 1mm< 1mm
    熱擴(kuò)散溫升時(shí)間10ns ... 10μs10ps ... 10ns
    熱擴(kuò)散系數(shù)0.01…1000 mm2/s0.01…1000 mm2/s
    測(cè)量精度5%(RF), 10%(FF)5%(RF), 10%(FF)
    操作系統(tǒng)Windows 7Windows 7

    NanoTR / PicoTR - 應(yīng)用實(shí)例

    TaOx_5p 薄膜

    RF 模式下,不同厚度 TaOx_5p(5%氧化物)薄膜的測(cè)量曲線。可見即使薄膜厚度低至 10nm,仍然可以得到良好的信噪比。且不同厚度的薄膜得到的面熱擴(kuò)散時(shí)間數(shù)據(jù)符合線性關(guān)系。

    不同厚度 TaOx_5p 薄膜樣品的原始溫升信號(hào)對(duì)比

    面熱擴(kuò)散時(shí)間 vs. 樣品厚度關(guān)系圖

     

    金屬鉬薄膜

    以下兩圖分別使用 RF 與 FF 模式,對(duì)石英基片上的 90nm 厚的 Mo 薄膜進(jìn)行了測(cè)試。兩者的測(cè)試結(jié)果完全一致,平均值為 16.0 mm2/s。

    RF 模式測(cè)量結(jié)果

    FF 模式測(cè)量結(jié)果


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