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TF-LFA Laser Flash para películas delgadas.

Mediciones de conductividad térmica / difusividad para películas delgadas.

Descripción

En punto

La información de las propiedades termo físicas de los materiales y la optimización de la transferencia de calor de los productos finales se está volviendo cada vez más vital para las aplicaciones industriales.

En las últimas décadas, el método de flash se ha desarrollado como la técnica más utilizada para medir la difusividad térmica y la conductividad térmica de diversos tipos de sólidos, polvos y líquidos.

Las propiedades termofísicas de las películas delgadas son cada vez más importantes en las industrias para productos tales como, medios de disco óptico de cambio de fase, materiales termoeléctricos, diodos emisores de luz (LED), memorias de cambio de fase, pantallas planas y, por supuesto, todo tipo de semiconductores. . En todos estos casos, una película delgada se deposita sobre un sustrato para dar a un dispositivo una función particular. Dado que las propiedades físicas de estas películas difieren del material a granel, estos datos son necesarios para obtener predicciones precisas de gestión térmica.

Basado en la bien establecida técnica Laser Flash, el Linseis Laserflash para películas delgadas (TF-LFA) ofrece ahora toda una gama de nuevas posibilidades para analizar las propiedades termofísicas de películas delgadas de 80 nm hasta 20 μm de espesor.

 

1. Método de destello láser de alta velocidad (detección delantera de calefacción trasera (RF)):

Como las propiedades térmicas de las capas delgadas y las películas difieren considerablemente de las propiedades del material a granel correspondiente, se requiere una técnica que supere las limitaciones del método clásico de Laserflash: el “Método de alta velocidad de Laserflash”.

La geometría de medición es la misma que para la técnica estándar de Laserflash: el detector y el láser están en los lados opuestos de las muestras. Debido a que los detectores IR son más lentos para la medición de capas delgadas, la detección se realiza mediante el llamado método de termorreflectancia. La idea detrás de esta técnica es que una vez que un material se calienta, el cambio en la reflectancia de la superficie se puede utilizar para obtener las propiedades térmicas. La reflectividad se mide con respecto al tiempo, y los datos recibidos pueden coincidir con un modelo que contiene coeficientes que corresponden a propiedades térmicas.

2. Método de termorreflectancia en el dominio del tiempo (calefacción frontal, detección frontal (FF)):

La técnica de termorreflectancia en el dominio del tiempo es un método mediante el cual las propiedades térmicas (conductividad térmica, difusividad térmica) de capas delgadas o películas. La geometría de medición se denomina “detección frontal de calefacción frontal (FF)” porque el detector y el láser están en el mismo lado de la muestra. Este método se puede aplicar a capas delgadas sobre sustratos no transparentes para los cuales la técnica de RF no es adecuada.

 

3. Método combinado de flash de alta velocidad (RF) y termorreflectancia en el dominio del tiempo (FF):

Por supuesto, ambos métodos también pueden implementarse en un solo sistema para combinar las ventajas de ambos.

 

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Presupuesto

En blanco y negro
Modelo TF-LFA
Rango de temperatura: RT
RT hasta 500 ° C
-100 ° C hasta 500 ° C
Bomba-láser: Láser Nd: YAG
Corriente máxima de impulso: 90mJ / Impuls (software controlado)
Ancho de pulso: 8 ns
Sonda-laser: CW DPSS-Laser (473 nm), 2mW
Fotoreceptor Fotodiodo Si-PIN, diámetro activo: 0,8 mm, ancho de banda DC… 400MHz, tiempo de subida: 1ns
Rango de medición: 0,01 mm2 / s bis 1000 mm2 / s
– (Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten) – – (Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten) –
Diámetro de la muestra: Muestras redondas ∅ 10 … 20 mm.
Espesor de la muestra: 80 nm hasta 20 µm
Atmósferas: Inerte, oxidante, reductor.
Vacío: hasta 10E-4mbar
Electrónica: Integrado
Interfaz: USB

Software

Todos los dispositivos termoanalíticos de LINSEIS están controlados por PC, los módulos de software individuales se ejecutan exclusivamente bajo los sistemas operativos Microsoft® Windows®. El software completo consta de 3 módulos: control de temperatura, adquisición de datos y evaluación de datos. El software Linseis de 32 bits encuentra todas las características esenciales para la preparación, ejecución y evaluación de mediciones, al igual que con otros experimentos termoanalíticos.

Características generales

  • Software de 32 bits de MS® Windows ™ totalmente compatible
  • Seguridad de datos en caso de fallo de alimentación.
  • Protección contra rotura de termopar
  • Evaluación de la medida de corriente.
  • Comparación de curvas
  • Almacenamiento y exportación de evaluaciones.
  • Exportación e importación de datos ASCII
  • Exportación de datos a MS Excel

Software de Evaluación

  • Entrada automática o manual de datos de medición relacionados: (densidad), Cp (calor específico)
  • Asistente de modelo para la selección del modelo apropiado
  • Determinación de la resistencia de contacto.

Software de Medición

  • Entrada de datos fácil y fácil de usar para segmentos de temperatura, gases, etc.
  • El software muestra automáticamente las medidas corregidas después del pulso de energía
  • Medición totalmente automatizada

 

 

Aplicaciones

Ejemplo de aplicación: SiO2

Compensación de curvas medidas y calculadas (modelo de 2 capas)

TF-LFA SiO2 Applikation

 

Mo capa delgada sobre SiO2; Curva temperatura-tiempo de muestras de diferentes espesores.

Curva temperatura-tiempo de ZnO-muestras de diferentes espesores.

Conductividad térmica medida y resistencia de contacto térmica de películas delgadas de ZnO

TF LFA ZnO Dünnfilms

Descargas

Visión general

Linseis Produktbroschüre TF LFA

Producto
folleto (3,2Mb)

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Linseis Produktbroschüre Thermal Conductivity

Producto
folleto (2,4Mb)

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