新型林賽斯 TFA L59 設(shè)備可用于表征薄膜的物理特性,它是一個高度集成且易于使用的測量平臺。
TFA L59 基本配置包括一個測量芯片(樣品可以輕松地沉積在其上面)以及一個用于提供所需環(huán)境條件的測量腔室。根據(jù)應(yīng)用的不同,該配置可與鎖相放大器和 / 或強(qiáng)電磁體配合使用。測量通常在高真空條件下進(jìn)行,并且在測量過程中,利用液氮(LN2)和功率強(qiáng)勁的加熱器,樣品溫度可控制在 -160 ℃ 至 280 ℃ 之間。
測量芯片將用于測量導(dǎo)熱系數(shù)的 3ω 測量技術(shù)與用于確定電輸運(yùn)性質(zhì)的四點(diǎn)范德堡裝置相結(jié)合,塞貝克系數(shù)可以通過位于范德堡電極附近集成的電阻溫度計(jì)來測量。為了便于樣品制備,可以使用剝離箔掩?;蚪饘偈a罩。
這種配置允許對通過物理氣相沉積(PVD,例如熱蒸發(fā)、濺射、分子束外延)、化學(xué)氣相沉積(CVD,例如原子層沉積)、旋涂、滴鑄或噴墨打印等方法制備的樣品,在一步操作中幾乎同時(shí)進(jìn)行表征。
該系統(tǒng)的一大優(yōu)勢在于能夠在一次測量過程中同時(shí)測定多種物理性質(zhì)。所有的測量都是在相同的(面內(nèi))方向上進(jìn)行的,因此具有很強(qiáng)的可比性。
類型 | TFA L59 | ||
溫度范圍: | RT - 280 °C -160 °C - 280 °C | 真空度: | 10E-4 mbar |
樣品厚度: | 5 nm - 25 μm(取決于樣品) | 電子設(shè)備: | 集成式 |
測量原理: | 基于芯片構(gòu)造(預(yù)結(jié)構(gòu)化的測量芯片,每盒 24 個) | 接口: | USB |
樣品制備方法: | 物理氣相沉積(濺射、汽化)、原子層沉積、旋涂、 噴墨打印等 | 導(dǎo)熱系數(shù): | 0.05 - 200 W/(m?K) 3ω 法,熱帶法(面內(nèi)測量) |
測量參數(shù): | 導(dǎo)熱系數(shù) (3ω 法) 比熱容 | 電導(dǎo)率: | 0.05 - 1×106 S/cm Van der Pauw 四探針測量法 |
自選模塊: | 塞貝克系數(shù) / 電導(dǎo)率 / 電阻率 霍爾常數(shù) / 霍爾遷移率 / 電荷載流子密度 (電磁體(磁場強(qiáng)度)可達(dá) 1 T,永磁體(磁場強(qiáng)度)為 0.5 T) | 塞貝克系數(shù): | 5 - 2500 μV/K |
在真空條件下通過熱蒸發(fā)制備厚度為 142 nm 的鉍-銻薄膜,在 -160 ℃ 至 140 ℃ 的溫度范圍內(nèi)測量其熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和 Seebeck 系數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算 ZT 值,室溫(20 ℃)下 ZT 的最大值為 0.16 。
通過滴涂法制備厚度為 15 μm 的 PEDOT:PSS 薄膜(高導(dǎo)電等級),在 -150 ℃ 至 100 ℃ 的溫度范圍內(nèi)對其進(jìn)行了測量。
在真空條件下采用直流磁控濺射法制備了厚度為 100 nm 的金(Au)納米層,在 -50 ℃ 至 100 ℃ 的溫度范圍內(nèi)測量其熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和塞貝克系數(shù),由這些參數(shù)計(jì)算得到 ZT 值。