材料的熱物理性質(zhì)以及最終產(chǎn)品的傳熱優(yōu)化在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越重要。
??經(jīng)過幾十年的發(fā)展,閃射法已經(jīng)成為常用的用于各種固體、粉末和液體熱導(dǎo)率、熱擴散系數(shù)的測量方法。
薄膜熱物性在工業(yè)產(chǎn)品中正變得越來越重要,如:相變光盤介質(zhì)、熱電材料、發(fā)光二極管(LED ) ,相變存儲器、平板顯示器以及各種半導(dǎo)體。在這些工業(yè)領(lǐng)域中,特定功能沉積膜生長在基底上以實現(xiàn)器件的特殊功能。由于薄膜的物理性質(zhì)與塊體材料不同,在許多應(yīng)用中需要專門測定薄膜的參數(shù)。
??基于已實現(xiàn)的激光閃射技術(shù),LINSEIS TF-LFA 薄膜導(dǎo)熱測試儀(Laserflash for thin films)可以測量80nm——20μm厚度薄膜的熱物理性質(zhì)。
1.瞬態(tài)熱反射法(后加熱前檢測(RF)):
由于薄膜材料的物理性質(zhì)與基體材料顯著不同,必需要有相應(yīng)的技術(shù)來克服傳統(tǒng)激光閃射法的不足,即瞬態(tài)熱閃射法。
? ?測量模型與傳統(tǒng)激光閃射法相同:檢測器和激光器在樣品兩側(cè)??紤]到紅外探測器測試薄膜太慢,因此檢測是通過熱反射方法完成的。該技術(shù)的原理是材料在加熱時,表面反射率的變化可最終用于推導(dǎo)出熱性能。測量反射率隨時間的變化,得到的數(shù)據(jù)代入包含的系數(shù)模型里面并快速計算出熱性能。
2.?時域熱反射法(前加熱前檢測(FF)):
時域熱反射技術(shù)是另一種測試薄層或薄膜熱性能(熱導(dǎo)率,熱擴散率)的方法。測量方式的幾何構(gòu)造被稱為“前加熱前檢測(FF)”,因為檢測器和激光在樣品上的同一側(cè)。該方法可以應(yīng)用于非透明基板上不適合使用RF技術(shù)的薄膜層。
3.?瞬態(tài)熱反射法(RF)和時域熱反射法(FF)相結(jié)合:
兩種方法可以集成在一個系統(tǒng)中并實現(xiàn)兩者優(yōu)點的結(jié)合。
型號 |
TF-LFA |
溫度范圍 |
RT RT 至 500℃ -100℃ 至 500℃ |
加熱速率 |
0.01 至 10 K/min |
激光器 |
Nd:YAG Laser |
最大脈沖電流 |
90 mJ/Implus(軟件控制) |
脈寬 |
8ns |
激光探頭 |
CW DPSS-Laser (473 nm), 最大?50 mW |
感光器 |
Si-PIN-Photodiode,有效直徑:0.8mm, 直流電壓…400MHz,響應(yīng)時間:1ns |
測量范圍 |
0.01 mm2/s?至1000 mm2/s |
樣品直徑 |
圓形樣品?? 10 至 20 mm? |
樣品厚度 |
80 nm 至?20 μm |
氣氛 |
還原,氧化,惰性 |
真空度 |
高至 10 E-4mbar |
所有的LINSEIS熱分析設(shè)備都是用計算機控制的,各個軟件模塊僅在Microsoft? Windows?操作系統(tǒng)上運行。完整的軟件包括3個模塊:溫度控制,數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。與其他熱分析系統(tǒng)一樣,該32位Linseis軟件可以實現(xiàn)所有測量準備、實施和評估的基本功能。
評估軟件
測量軟件
陶瓷/玻璃/建材,金屬/合金,無機物。
陶瓷,建材和玻璃工業(yè),汽車/航空/航天,發(fā)電/能源,企業(yè)研發(fā)和學(xué)術(shù)科研,金屬/合金工業(yè),電子工業(yè)。