وصف
في صلب الموضوع
إمكانيات مثيرة
نظام قياس ثوري لتحديد الخواص الفيزيائية للأغشية الرقيقة. منصة قياس متكاملة للغاية وسهلة الاستخدام.
وتختلف الخصائص الفيزيائية للأغشية الرقيقة عن المواد الصلبة، حيث تكون التأثيرات السطحية الطفيلية أكثر هيمنة بسبب الأبعاد الأصغر ونسب العرض إلى الارتفاع!
- زيادة تأثير التشتت السطحي (أ)
- تشتت إضافي لحدود الحبيبات (ب)
- التأثيرات الكمية للطبقات الرقيقة جدًا (ج)
جهاز تحليل الأغشية الرقيقة LINSEIS (TFA L59) هو الأداة المثالية لتوصيف مجموعة كبيرة من عينات الأغشية الرقيقة بطريقة مريحة وسريعة للغاية. إنه نظام منضدي سهل الاستخدام، وبفضل تصميم القياس الذي ينتظر الحصول على براءة اختراع، يقدم نتائج دقيقة للغاية.
المكونات
تتكون المنصة من شريحة قياس، توضع عليها العينة المراد تحليلها، وغرفة قياس لتوفير الظروف المحيطة اللازمة. واعتمادًا على التطبيق، يمكن توسيع الإعداد بمضخم قفل و/أو مغناطيس كهربائي قوي. عادةً ما يتم إجراء القياسات تحت الأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية، حيث يمكن التحكم في درجة حرارة العينة بين -160 درجة مئوية و+280 درجة مئوية أثناء القياس باستخدام LN2 وسخانات قوية.
رقاقات قياس مسبقة التركيب
تجمع رقاقة القياس بين تقنية 3 أوميغا لقياس التوصيل الحراري مع ترتيب فان دير باو المكون من 4 نقاط لقياس خصائص النقل الكهربائي. يمكن تحديد معامل سيبيك باستخدام مقاييس حرارة مقاومة إضافية مدمجة تقع بالقرب من أقطاب فان دير باو. يتيح هذا التكوين توصيفًا كاملاً ومتزامنًا تقريبًا لجميع الخصائص على عينة واحدة تم إعدادها إما عن طريق التبخير الحراري (مثل التبخير الحراري أو التبخير بالرش أو MBE) أو الطباعة بالحبر النفاث في خطوة واحدة. ولسهولة تحضير العينة على رقاقة القياس، يمكن استخدام قناع رقائق قابل للتقشير أو قناع ظل معدني.
ومن المزايا الرئيسية الأخرى لهذا النظام التحديد المتزامن لجميع الخصائص الفيزيائية في عملية قياس واحدة. يتم أخذ جميع القياسات في نفس الاتجاه (في المستوى)، وبالتالي فهي متسقة وقابلة للمقارنة على النحو الأمثل لإجراء مزيد من التقييم (على سبيل المثال تحديد الرقم الكهروحراري للجدارة ZT أو التحقيق في عمليات الشفاء).
1 – قياس فان دير باو
تُستخدم طريقة فان دير باو لتحديد الموصلية الكهربائية (σ) وثابت هول(AH) للعينة. بعد ترسيب العينة على الرقاقة، يتم توصيلها كهربائيًا بالفعل بأربعة أقطاب كهربائية على حافتها. وللقياس، يتم الآن تطبيق تيار بين اثنين من الملامسات ويتم قياس الجهد الناتج بين الملامسين المتبقيين. ومن خلال التبديل الدوري للملامسات في اتجاه عقارب الساعة وتكرار الإجراء، يمكن حساب مقاومة الصفيحة للعينة باستخدام معادلة فان دير باو. من خلال تطبيق مجال مغناطيسي عمودي على سطح العينة وقياس التغير في مقاومة فان دير باو القطرية، يمكن حساب ثابت هول للعينة ومن هنا يمكن حساب كثافة الشحنة الحاملة وحركة هول.
2 – قياس معامل سيبيك
لتحديد معامل سيبيك، يتم توصيل مقياس حرارة إضافي وسخان خطي بالرقاقة بالقرب من العينة. هذا التكوين يجعل من الممكن قياس الجهد الكهروحراري عند تدرجات حرارة مختلفة على طول العينة، والتي يمكن استخدامها لحساب معامل سيبيك S = -Vth/∆T.
3 – طريقة قياس سلك التسخين
يستخدم هيكل غشاء شريط ساخن فريد من نوعه لتحديد الموصلية الحرارية في المستوى. في هذا الإعداد، يتم استخدام شريط معدني دقيق البنية كمسخن ومستشعر درجة الحرارة في جهاز واحد. يتم ترسيب العينة مباشرة على الغشاء ذاتي الدعم للقياس. وللقياس، يتم تزويد الشريط المعدني بتيار كهربائي يسخن نتيجة لتسخين جول. وبسبب ارتفاع درجة الحرارة، تتغير مقاومة السلك وبالتالي يمكن استخدامه لقياس درجة الحرارة. ومن هذا التغير في المقاومة ومعرفة هندسة الغشاء، يمكن حساب التوصيلية الحرارية للعينة. واعتمادًا على العينة، يمكن أيضًا قياس الحرارة النوعية. من أجل الحصول على نتائج عالية الجودة، يجب أن يكون ناتج سُمك العينة والتوصيل الحراري للعينة يساوي أو أكبر من 2×10-7 واط/ك.
تصميم معياري
يمكن ترقية الجهاز الأساسي (المحسّن لقياس التوصيل الحراري) اختياريًا بمجموعة أدوات كهربائية حرارية لقياس التوصيل الكهربائي ومعامل سيبيك و/أو بمجموعة أدوات ترقية المغناطيس لقياس ثابت هول والتنقل وتركيز الشحنة الحاملة.
تكوينات النظام
النظام الأساسي / الطقم الكهربائي الحراري / الطقم المغناطيسي / خيار التبريد
تتوفر الخيارات التالية لجهاز تحليل الأغشية الرقيقة من LINSEIS (TFA):
الجهاز الأساسي
يتكون من حجرة قياس، ومضخة جزيئية توربينية، وحامل عينة مع تسخين مدمج، ومضخم قفل مدمج في النظام لطريقة القياس 3 واط، وجهاز كمبيوتر وحزمة برمجيات LINSEIS (بما في ذلك برنامج القياس والتقييم). تم تحسين التصميم لتوصيف الخصائص الفيزيائية التالية:
- λ – التوصيل الحراري
- ج ب – السعة الحرارية
مجموعة الأدوات الكهروحرارية
تتكون من إلكترونيات قياس موسعة (DC) وبرنامج تقييم للتجارب الكهروحرارية. تم تحسين التصميم لقياس المعلمات التالية:
- ρ – المقاومة النوعية / σ – التوصيلية الكهربائية
- S – معامل سيبيك
طقم مغناطيسي
هناك تكوينان مختلفان متاحان لهذه الحزمة. إما مغناطيس كهرومغناطيسي (EM) مزود بمصدر طاقة وجهاز عكس القطبية ودائرة أمان وتبريد مائي أو تكوين متحرك بمغناطيسين دائمين (PM). يسمح المغناطيس الكهرومغناطيسي للمستخدم بتطبيق قوة مجال متغيرة بين +/- 1 تسلا عمودي على العينة. يمكن استخدام إعداد المغناطيس الدائم لتطبيق ثلاث نقاط مجال محددة (+0.5 تسلا و0.5 تسلا و0.5 تسلا) على العينة. تم تحسين مجموعة الأدوات المغناطيسية لقياس المعلمات التالية:
- أ.هـ – ثابت القاعة
- μ – حركية القاعة (عملية حسابية بسيطة وفقًا للنموذج أحادي النطاق)
- n – كثافة ناقل الشحنة (عملية حسابية بسيطة وفقًا للنموذج أحادي النطاق)
خيار درجة الحرارة المنخفضة للتبريد المتحكم به
- تبريد LN2 للقياسات حتى 100 كلفن
- تبريد متحكم به TFA/KREG
- TFA/KRYO ديوار 25 لتر
ميزات فريدة من نوعها
نظام قياس عالي الجودة للأغشية الرقيقة
(نطاق
من نانومتر إلى ميكرومتر ) مع إعداد بسيط للعينة
ومعالجة
القياسات المعتمدة على درجة الحرارة
القياسات من
-160 درجة مئوية إلى +280 درجة مئوية
جهاز قياس قائم على الرقاقة مع رقاقات مدمجة بالكامل،
رقاقات مهيكلة مسبقًا كمواد مستهلكة
مرونة عالية لمختلف المواد،
السماكات والمقاومات وطرق الترسيب المختلفة
يتم إجراء جميع القياسات في قياس واحد
على
نفس العينة و
الاتجاه لأشباه الموصلات و
المعادن والسيراميك و
المواد العضوية
هل لديك أسئلة؟ فقط اتصل بنا!
+49 (0) 9287/880 0
الخميس من الساعة 8 صباحاً حتى 4 عصراً
والجمعة من الساعة 8 صباحاً حتى 12 ظهراً.
نحن هنا من أجلك!
المواصفات
أسود على أبيض
ميزات خاصة
- نظام قياس عالي الجودة وسهل الاستخدام للطبقات الرقيقة (في نطاق نانومتر إلى ميكرومتر).
- تتيح القياسات المعتمدة على درجة الحرارة من -160 درجة مئوية إلى +280 درجة مئوية.
- سهولة تحضير العينة والتعامل معها.
- جهاز قياس قائم على الرقاقة مع رقاقات مدمجة بالكامل ومعدة مسبقًا كمواد مستهلكة.
- مصممة لتحقيق أقصى قدر من المرونة (المواد، والسماكة، والمقاومة، وطرق الفصل).
- يتم إجراء جميع القياسات في عملية قياس واحدة على نفس العينة وفي نفس الاتجاه.
- يمكن استخدامه لقياس عينات أشباه الموصلات وكذلك المعادن أو السيراميك أو المواد العضوية.
MODELL | TFA L59 – THIN FILM ANALYZER |
|---|---|
| Temperaturbereich: | RT bis 280°C -160°C bis 280°C |
| Probendicke: | Von 5 nm bis 25 µm (abhängig von Probe) |
| Messprinzip: | Chipbasiert (vorstrukturierte Messchips, 24 Stück pro Box) |
| Abscheidetechniken: | Unter anderem: PVD (sputtern, verdampfen), ALD, Spin coating, Ink-Jet Printing und viele weitere |
| Gemessene Parameter: | Wärmeleitfähigkeit (3 Omega) |
| Wärmekapazität | |
| Optional: | Elektrische Leitfähigkeit / spezifischer Widerstand Hall-Konstante / Beweglichkeit / Ladungsträgerdichte (Elektromagnet bis 1 T oder Permanentmagnet mit 0.5 T) |
| Vakuum: | ~10E-4 mbar |
| Electronik: | Integriert |
| Interface: | USB |
| Messbereich | |
| Wärmeleitfähigkeit: | 0.05 bis 200 W/m∙K 3 Omega-Methode, Hot-Strip-Verfahren (Messung in der Ebene) |
| Elektrische Leitfähigkeit: | 0.05 bis 1 ∙ 106 S/cm Van-der-Pauw Vier-Sonden-Messung |
| Seebeck-Koeffizient: | 5 bis 2500 μV/K |
| Wiederholbarkeit & Genauigkeit | |
| Wärmeleitfähigkeit: | ± 3% (für die meisten Materialien) ± 10% (für die meisten Materialien) |
| Spezifischer Widerstand: | ± 3% (für die meisten Materialien) ± 6% (für die meisten Materialien) |
| Seebeck-Koeffizient: | ± 5% (für die meisten Materialien) ± 7% (für die meisten Materialien) |
البرمجيات
جعل القيم مرئية وقابلة للمقارنة
وبالإضافة إلى الأجهزة المستخدمة، يؤدي برنامج LINSEIS القوي لنظام التشغيل Microsoft® Windows® أهم وظيفة في إعداد التجارب وإجرائها وتحليلها. من خلال حزمة البرامج هذه، تقدم Linseis حلاً شاملاً لبرمجة جميع الإعدادات الخاصة بالجهاز ووظائف التحكم وكذلك لتخزين البيانات وتحليلها. تم تطوير الحزمة من قبل متخصصي البرمجيات وخبراء التطبيقات لدينا وتم اختبارها وتحسينها لسنوات عديدة.
تتألف حزمة برمجيات TFA من وحدتين: برنامج القياس للحصول على البيانات وبرنامج التقييم مع المكونات الإضافية المحددة مسبقًا لتقييم البيانات. يوفر برنامج Linseis جميع الوظائف الأساسية لإعداد القياسات وتنفيذها وتحليلها.
الوظائف العامة
- برنامج MS® Windows™ متوافق تمامًا
- أمان البيانات في حالة انقطاع التيار الكهربائي
- التحكم التلقائي في اتصال العينة
- مكونات إضافية متكاملة للتقييم المباشر للبيانات الخام المقاسة وفقًا للنماذج المنشورة
- حفظ التحليلات وتصديرها
- تصدير البيانات الأولية واستيرادها بتنسيق ASCII
- تصدير البيانات إلى MS Excel
- تصدير بسيط (CTRL C)
- قاعدة بيانات لأرشفة جميع القياسات والتحليلات
- قائمة المساعدة عبر الإنترنت
- تحليل المنحنى الإحصائي
- خيار التكبير لتحليل المنحنى
- المكونات الإضافية للتقييم المتكاملة
- يمكن تحميل أي عدد من المنحنيات للمقارنة
برنامج القياس
- إدخال بيانات بسيط وسهل الاستخدام لقطاعات درجة الحرارة ومهام القياس.
- الإخراج التلقائي للبيانات الخام المقاسة.
- قياسات أوتوماتيكية بالكامل.
برنامج التقييم
- البديل: الوصول المباشر إلى البيانات الخام المقاسة
- المكونات الإضافية للتقييم المتكامل (وفقًا للنماذج المنشورة)
- لحساب
- التوصيل الحراري
- السعة الحرارية
- المقاومة النوعية/التوصيل الكهربائي
- معامل سيبيك
- تسجيل البيانات البسيطة وتصدير البيانات
التطبيقات
مثال تطبيقي: غشاء رقيق من البزموت والأنتيمون
قياسات لفيلم بسمك 142 نانومتر من الأنتيمون البزموتي السميك الناتج عن التبخير الحراري في ظروف التفريغ في نطاق درجة حرارة تتراوح بين -160 درجة مئوية و+140 درجة مئوية.
مثال تطبيقي: PEDOT:PSS الرقيق
قياسات طبقة PEDOT: PSS بسماكة 15 ميكرومتر (درجة عالية التوصيل)، والتي تم إنتاجها عن طريق الطلاء بالقطرة في نطاق درجة حرارة من -150 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.
مثال تطبيقي: غشاء الذهب النانوي
قياسات لفيلم من النحاس بسماكة 100 نانومتر من النحاس الأصفر الناتج عن رش المغنطرون بالتيار المستمر في ظروف التفريغ في نطاق درجة حرارة تتراوح بين -50 درجة مئوية و+100 درجة مئوية.
مقاطع الفيديو
على اطلاع جيد
