概要
要点
エキサイティングな可能性薄膜の物理的特性を測定する画期的な測定システム。高度に統合された使いやすい測定プラットフォーム。
薄膜の物理的特性は固体材料とは異なり、寸法が小さくアスペクト比が高いため、寄生的な表面効果がより支配的となる！
- 表面散乱の影響の増大 (a)
- 追加の粒界散乱(b)
- 非常に薄い層の定量化効果 (c)
LINSEIS Thin Film Analyzer (TFA L59)は、様々な薄膜サンプルの特性評価を非常に便利かつ迅速に行うための最適なツールです。使いやすい卓上型システムで、特許出願中の測定デザインにより、高精度の結果を提供します。
コンポーネンツプラットフォームは、分析するサンプルを堆積させる測定チップと、必要な周囲条件を提供する測定チャンバーで構成されています。アプリケーションによっては、ロックインアンプや強力な電磁石でセットアップを拡張することもできます。測定は通常超高真空下で行われ、測定中の試料温度は、LN2と強力なヒーターを使用して-160℃から+280℃の間で制御することができます。
構造化済み測定チップこの測定チップは、熱伝導率測定のための3オメガ技術と、電気伝導特性の測定のための4点ファンデルパウ配置を組み合わせたものです。ゼーベック係数は、ファンデルパウ電極の近くにある抵抗温度計で測定できます。この構成により、PVD（熱蒸着、スパッタリング、MBEなど）、CVD（ALDなど）、スピンコーティング、ドロップキャスト、インクジェット印刷のいずれかの方法で作製した1つのサンプルについて、1ステップですべての特性を完全かつほぼ同時に評価することができます。測定チップ上での試料作製を容易にするため、剥離可能なフォイルマスクまたはメタルシャドウマスクを使用することができます。
このシステムのもう一つの大きな利点は、一回の測定ですべての物理特性を同時に測定できることです。すべての測定は同じ方向（面内）で行われるため、一貫性があり、さらなる評価（熱電メリットZTの決定やヒーリングプロセスの調査など）において最適に比較することができます。
1.ファンデルパウ測定試料の電気伝導度（σ）とホール定数（AH）を測定するために、ファンデルパウ法が用いられます。試料はチップ上に蒸着された後、その端にある4つの電極にすでに電気的に接続されています。測定では、2つの接点間に電流を流し、残りの2つの接点間の電圧を測定する。時計回りに周期的に接点を入れ替え、この手順を繰り返すことで、試料のシート抵抗がファンデルパウの方程式を使って計算できる。試料表面に垂直な磁場を印加し、対角線上のファンデルパウ抵抗の変化を測定することで、試料のホール定数を求め、そこから電荷キャリア密度とホール移動度を計算することができます。
2. ゼーベック係数の測定ゼーベック係数を測定するために、温度計とラインヒーターがサンプ ル近傍のチップに取り付けられています。この構成により、試料に沿って異なる温度勾配で熱電電圧を測定することが可能になり、ゼーベック係数S =-Vth/∆Tの計算に使用できます。
3. ヒーティングワイヤー測定法
面内の熱伝導率を測定するために、ユニークなホットストリップ膜構造が使用されている。このセットアップでは、微細構造の金属ストリップがヒーターと温度センサーとして一体的に使用される。試料は、測定のために自己支持膜上に直接蒸着される。測定のために、金属ストリップに電流が供給され、ジュール熱の結果として発熱する。温度上昇によりワイヤーの抵抗値が変化するため、温度を測定することができる。この抵抗値の変化と膜の形状に関する知識から、試料の熱伝導率を計算することができます。試料によっては、比熱も測定できます。高品質の結果を得るためには、試料の厚さと熱伝導率の積が2×10-7W/K以上である必要があります。
モジュール設計基本装置（熱伝導率測定用に最適化）は、電気伝導率とゼーベック係数を測定するサーモエレクトリックキットや、ホール定数、移動度、電荷キャリア濃度を測定するマグネットアップグレードキットにオプションでアップグレードできます。
システム構成
基本システム / サーモエレクトリックキット / マグネットキット / 冷却オプション
LINSEIS Thin Film Analyser (TFA)には以下のオプションがあります：
基本装置測定チャンバー、ターボ分子ポンプ、ヒーター内蔵サンプルホルダー、3w測定用システム内蔵ロックインアンプ、PC、LINSEISソフトウェアパッケージ（測定・評価ソフトウェアを含む）から構成されています。以下の物性評価に最適な設計となっています：
- λ – 熱伝導率
- cp– 熱容量
サーモエレクトリックキット熱電実験用の拡張測定エレクトロニクス（DC）と評価ソフトウェアで構成されています。以下のパラメータを測定するために最適化された設計です：
- ρ – 比抵抗 / σ – 電気伝導率
- S – ゼーベック係数
マグネットキット
このパッケージには2種類の構成があります。電源、極性反転装置、安全回路、水冷を備えた電磁石（EM）と、2つの永久磁石（PM）を備えた可動式の構成です。電磁石は、試料に垂直に+/-1テスラの間で可変の磁場強度を印加できます。永久磁石のセットアップは、3つの定義された磁場ポイント（+0.5T、0T、-0.5T）をサンプルに印加するために使用できます。この磁気キットは、以下のパラメータを測定するために最適化されています：
- AH– ホール定数
- μ – ホール移動度（シングルバンドモデルによる単純計算）
- n – 電荷キャリア密度（シングルバンドモデルによる単純計算）
制御された冷却のための低温オプション
- LN2冷却で-160℃まで測定可能
- TFA/KREG 制御冷却
- TFA/KRYO デュワー 25L
ユニークな特徴
試料の前処理と取り扱いが簡単な薄膜（nm～μmレンジ）用の高品質測定システム
160°Cから+280°Cまでの温度依存測定
完全に統合された構造化済みチップを消耗品とするチップベースの測定装置
さまざまな材料、厚さ、抵抗、蒸着法に対応する高い柔軟性
半導体、金属、セラミックス、有機物について、同一サンプル、同一方向で1回の測定ですべての測定が可能
ご質問ですか？お電話ください！
+49 (0) 9287/880 0
月曜日から木曜日は午前8時から午後4時まで、金曜日は午前8時から午後12時までご利用いただけます。
私たちはあなたのためにここにいます！
仕様
白地に黒
特集
- 薄層（nm～µmレンジ）用の高品質で使いやすい測定システム。
- 160℃から+280℃までの温度依存測定が可能。
- サンプルの前処理と取り扱いが容易
- 消耗品として完全に統合された構造化済みチップを使用するチップベースの測定装置。
- 最大限の柔軟性（材質、厚さ、抵抗、分離方法）を持つように設計されています。
- すべての測定は、同じ試料で同じ方向に1回の測定で行われる。
- 金属、セラミックス、有機材料だけでなく、半導体サンプルの測定にも使用できる。
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) |
ソフトウェア
価値を可視化し、比較可能にする
使用されるハードウェアに加えて、Microsoft® Windows®用の強力なLINSEISソフトウェアは実験の準備、実施、分析において最も重要な機能を果たします。このソフトウェアパッケージにより、リンゼイはデータの保存と分析だけでなく、全ての装置固有の設定と制御機能のプログラミングのための包括的なソリューションを提供します。このパッケージは当社のソフトウェアスペシャリストとアプリケーションの専門家によって開発され、長年にわたりテストと改良が行われてきました。
TFAソフトウェアパッケージは2つのモジュールで構成されています：データ取得のための測定プログラムとデータ評価のための定義済みプラグインを備えた評価ソフトウェアです。リンゼスのソフトウェアは測定の準備、実行、分析に必要なすべての機能を提供します。
一般的な機能
- 完全互換MS® Windows™ ソフトウェア
- 停電時のデータ・セキュリティ
- サンプル接触の自動制御
- 公表されているモデルに従って測定された生データを直接評価するための統合プラグイン
- 分析の保存とエクスポート
- ASCII形式の生データのエクスポートとインポート
- MS Excelへのデータエクスポート
- 簡単なエクスポート（CTRL C）
- すべての測定と分析をアーカイブするデータベース
- オンラインヘルプメニュー
- 統計的曲線解析
- 曲線解析のズーム・オプション
- 統合評価プラグイン
- 比較のために任意の数のカーブをロード可能
計測ソフトウェア
- 温度セグメントと測定タスクのためのシンプルでユーザーフレンドリーなデータ入力。
- 測定された生データの自動出力。
- 完全自動測定。
評価ソフトウェア
- 代替：測定された生データへの直接アクセス
- 統合評価プラグイン（公表モデルによる）
- を計算する。
- 熱伝導率
- 熱容量
- 比抵抗／電気伝導率
- ゼーベック係数
- 簡単なデータ記録とデータエクスポート
アプリケーション
用途例：ビスマス-アンチモン薄膜
160℃から+140℃の温度範囲で、真空条件下で熱蒸発させたビスマス-アンチモン膜の厚さ142nmの測定。
応用例：PEDOT:PSS薄膜
厚さ15 µmのPEDOT: PSSフィルム（高導電グレード）をドロップコート法で作製し、-150℃から+100℃の温度範囲で測定。
用途例：金ナノフィルム
DCマグネトロンスパッタ法で作製した厚さ100 nmのAu薄膜を-50℃から+100℃の温度範囲で真空条件下で測定。
ビデオ
十分な情報
