TF-LFA L54: Frequency Domain Thermoreflectance für die thermische Analyse von Dünnschichten
Das LINSEIS TF-LFA L54 ist ein fortschrittliches laserbasiertes Messsystem, das die Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)-Technik für die berührungslose thermische Charakterisierung von dünnen Schichten und Mehrschichtstrukturen nutzt.
Es ermöglicht die präzise Bestimmung von Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, Effusivität, volumetrischer Wärmekapazität und thermischer Grenzleitfähigkeit – selbst in ultradünnen Schichten von nur wenigen Nanometern.
Das TF-LFA L54 wurde für Forschungszwecke und hochwertige industrielle Anwendungen entwickelt und kombiniert außergewöhnliche Empfindlichkeit, einen breiten Temperaturbereich (von Raumtemperatur bis zu 500 °C) und modulare Optionen für Anisotropie, Probenkartierung und optische Visualisierung.
Dieses innovative System bietet herausragende Präzision, Stabilität und Flexibilität und eignet sich daher ideal für die Charakterisierung von Halbleitern, Beschichtungen, thermoelektrischen Materialien, LEDs und anderen fortschrittlichen Dünnschichttechnologien.
Unique Features
Optische Technologie-Aktualisierung
Das TF-LFA L54 nutzt die Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)-Methode für die berührungslose thermische Analyse dünner Schichten.
Zu den wichtigsten Vorteilen der FDTR-Technologie gehören:
- Berührungslose Messung – eliminiert mechanische Störungen und gewährleistet maximale Genauigkeit bei empfindlichen oder mikroskopisch kleinen Proben.
- Hohe Frequenzgenauigkeit – ermöglicht die Bestimmung der thermischen Eigenschaften über einen breiten Modulationsbereich für eine Vielzahl von Dünnschichtmaterialien.
- Verbesserte Stabilität – optimierte optische Ausrichtung und automatische Fokussierung garantieren reproduzierbare Ergebnisse ohne manuelle Anpassung.
- Großer Messbereich – ermöglicht die Analyse von Schichten mit einer Dicke von wenigen Nanometern bis zu mehreren Mikrometern bei Temperaturen von bis zu 500 °C.
Neue Hardware-Funktionen
Fortschrittliches optisches Design
Der TF-LFA L54 verfügt über eine hochmoderne Dual-Laser-Konfiguration mit einem modulierten Pumplaser (405 nm) und einem kontinuierlichen Sondenlaser (532 nm) für präzise Anregung und Detektion. Diese optimierte Konfiguration gewährleistet maximale Signalstabilität und Messempfindlichkeit, selbst bei ultradünnen Schichten.
Automatische Fokuseinstellung
Ein integriertes Autofokussystem optimiert kontinuierlich die Laserposition während der Messung, wodurch manuelle Einstellungen entfallen und reproduzierbare Ergebnisse für jede Probe garantiert werden.
Thermische Kartierungsfunktion
Ein optionaler Probenkartierungsmodus ermöglicht es Benutzern, die thermischen Eigenschaften an mehreren Punkten oder Bereichen auf der Probenoberfläche zu analysieren – ideal für die Untersuchung inhomogener Schichten oder die Überprüfung der Gleichmäßigkeit von Beschichtungen.
Integriertes Kamerasystem
Das optionale Kameramodul bietet eine Live-Ansicht des Messbereichs und ermöglicht so die exakte Positionierung des Laserspots und die visuelle Kontrolle der Probenoberfläche.
Linseis Lab Link
Mit Linseis Lab Link bieten wir eine integrierte Lösung zur Beseitigung von Unsicherheiten in Messergebnissen. Durch den direkten Zugang zu unseren Anwendungsexperten über die Software erhalten Sie Beratung zum richtigen Messverfahren und zur Auswertung der Ergebnisse. Diese direkte Kommunikation gewährleistet optimale Ergebnisse und maximiert die Effizienz Ihrer Messungen für genaue Analysen und Forschungsarbeiten sowie einen reibungslosen Prozessablauf.
Doppel-Laser-Konfiguration
Der TF-LFA L54 verfügt über eine hochpräzise Doppel-Laser-Konfiguration, bestehend aus einem modulierten Pumplaser (405 nm) und einem kontinuierlichen Sondenlaser (532 nm).
Diese Konfiguration ermöglicht eine stabile, hochauflösende Erfassung des Thermoreflektionssignals und gewährleistet genaue thermische Messungen selbst bei ultradünnen Schichten im Nanometerbereich.
Automatische optische Ausrichtung
Ein integriertes Autofokus- und Ausrichtungssystem passt den Laserfokus während des Betriebs kontinuierlich an.
Dadurch entfällt die manuelle Kalibrierung, was zu gleichbleibenden Messbedingungen, verbesserter Reproduzierbarkeit und geringeren Bedienereinflüssen führt.
Hihglights
Umfassende thermische Charakterisierung:
- Messung der thermischen Leitfähigkeit, Wärmekapazität, thermischen Diffusivität und thermischen Effusivität.
- Bestimmung des thermischen Kontakts zwischen zwei benachbarten Schichten.
Anisotropiefunktion:
- Optionale Funktion
zur Messung der
thermischen Leitfähigkeit
sowohl in der
Durchgangsrichtung
(durch das Material)
als auch in der Ebene
(senkrecht zur
Laseranregung).
Breiter Temperaturbereich:
- Das Gerät kann die thermischen
Eigenschaften von Dünnschichten
bei Raumtemperatur bis zu 500°C messen
Thermische Abbildung:
- Mit der optionalen
Probenabbildungsfunktion
können die thermischen
Eigenschaften der Probe
über eine spezifische Fläche
oder Punkte der Oberfläche
verfolgt werden, ideal für
Homogenitätsprüfungen.
Automatische Optimierung und Kameraoption:
- Automatische Optimierung des Laserstrahls
zur Verbesserung der Messergebnisse. - Zusätzliche Kameraoption, die visuelle
Informationen liefert und die Auswahl
interessanter Stellen auf der
Probenoberfläche erleichtert.
Messung der thermischen
Kontaktwiderstände/Leitwerte:
- Messung des thermischen Kontakts
zwischen zwei Schichten, z.B. zwischen
Probe und Oberfläche oder Probe und
Transduzierschicht.
Key Features
Berührungslose optische Messung
Mithilfe der Frequenzbereichs-Thermoreflexion (FDTR) führt das TF-LFA L54 eine berührungslose thermische Analyse mit laserbasierter Präzision durch – ideal für empfindliche Dünnschichten und Mikrostrukturen.
Umfassende thermische Charakterisierung
Das System bestimmt gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit, Effusivität, volumetrische Wärmekapazität und thermische Grenzleitfähigkeit – ohne Annahmen über Dichte oder Wärmekapazität.
Automatischer Fokus und Ausrichtung
Ein integriertes Autofokussystem passt die Laserposition während des Betriebs kontinuierlich an und gewährleistet so maximale Stabilität, Wiederholbarkeit und Messgenauigkeit für jede Probe.
Integrierte LINSEIS-Plattform
Die integrierte LINSEIS-Software bietet eine umfassende Lösung, die Hardware und Software für maximale Prozesssicherheit und Präzision kombiniert. Die standardisierte Plattform ermöglicht die nahtlose Integration von Komponenten und Geräten externer Partner – für ein besonders robustes und zuverlässiges Gesamtsystem.
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Spezifikationen
Ultradünne Schichtfähigkeit: Analysiert Schichten von 10 nm bis 20 µm
Hochtemperaturbetrieb: Messungen bis zu 500 °C unter kontrollierten Atmosphären
Großer Messbereich: Wärmeleitfähigkeit von 0,01 bis 2000 W/m·K
Entdecken Sie unser leistungsstarkes TF-LFA – entwickelt für modernste Dünnschichtanalyse:
- Messmethode: Frequenzbereich-Thermoreflektanz (FDTR) für berührungslose, laserbasierte thermische Analyse
- Analysierte Parameter: Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit, Effusivität, volumetrische Wärmekapazität und Grenzflächenleitfähigkeit
- Optische Ausrichtung: Dual-Laser-Konfiguration mit automatischer Fokussierung für maximale Stabilität und Präzision
- Anisotropie-Option: Misst die thermische Leitfähigkeit in der Ebene und quer zur Ebene von Mehrschicht- und 2D-Materialien
- Thermische Kartierung: Oberflächenkartierungsmodus zur Bewertung der Filmhomogenität und Beschichtungsqualität
Anisotropiemessung – Wärmeleitfähigkeit in alle Richtungen
Das TF-LFA L54 ermöglicht die präzise Bestimmung der Anisotropie der Wärmeleitfähigkeit – es misst sowohl den Wärmetransport in der Ebene als auch quer zur Ebene in dünnen Schichten und Mehrschichtstrukturen.
Diese Fähigkeit ist für fortschrittliche Materialien wie Halbleiter, Thermoelektrika, 2D-Kristalle und Batteriekomponenten von entscheidender Bedeutung, bei denen die Richtung des Wärmeflusses einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung und Zuverlässigkeit hat.
Mithilfe der Frequenzbereich-Thermoreflexion (FDTR) liefert das System berührungslose, richtungsspezifische Daten mit außergewöhnlicher Genauigkeit, sodass Forscher das thermische Verhalten komplexer, anisotroper Materialien vollständig verstehen und optimieren können.
Anisotropie der Wärmeleitfähigkeit
Bei der Entwicklung moderner Batterien und elektronischer Bauteile ist die Richtung des Wärmeflusses ein entscheidender Faktor für Leistung und Sicherheit.
Da die Wärmeleitfähigkeit in einem Material je nach Richtung variieren kann – ein Phänomen, das als Anisotropie bezeichnet wird –, ist es wichtig, zwischen in-plane (parallel zur Oberfläche) und cross-plane (senkrecht zur Oberfläche) Wärmetransport zu unterscheiden.
Die Leitfähigkeit in der Ebene ist entscheidend für eine effiziente Wärmeverteilung über Batterie- oder Halbleiterschichten, während eine geringe Leitfähigkeit quer zur Ebene in Wärmedämmschichten wie SiO₂-Dünnschichten, die empfindliche Komponenten schützen, wünschenswert ist.
Zweidimensionale Materialien wie PdSe₂ weisen eine starke Anisotropie auf und bieten vielversprechende Möglichkeiten für die Energieumwandlung und fortschrittliches Wärmemanagement.
Um diese Materialien voll auszuschöpfen, sind richtungsabhängige thermische Untersuchungen unerlässlich.
Abbildung 2: Thermische Leitfähigkeit außerhalb und innerhalb der Ebene eines 297 nm dicken PdSe2.
Das TF-LFA bietet die Möglichkeit, die thermische Leitfähigkeit eines solchen 2D-Materials nicht nur in beiden
Hauptrichtungen, innerhalb und außerhalb der Ebene (siehe Abb. 2 b & 2 c), sondern sogar über die Rotationsachse der Oberfläche in zwei
verschiedenen kristallographischen Ebenen zu messen.
*Die Messungen wurden von Dr. Juan Sebastian Reparaz durchgeführt.
Methode
Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)
Die Frequenzbereich-Thermoreflektanz (FDTR)-Technik ist ein optisches, berührungsloses Verfahren zur Bestimmung der thermophysikalischen Eigenschaften von dünnen Schichten und Mehrschichtstrukturen.
Sie misst die thermische Reaktion der Oberfläche eines Materials auf eine harmonisch modulierte Laseranregung und ermöglicht so eine präzise Analyse ohne mechanischen Kontakt oder zerstörende Vorbereitung.
Bei diesem Verfahren erwärmt ein Pumplaser periodisch die Oberfläche der Probe, während ein Sondenlaser winzige Veränderungen der Reflektivität aufgrund von Temperaturschwankungen erfasst.
Die Phasenverschiebung zwischen Erwärmung und Reaktion liefert detaillierte Informationen über Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, Effusivität, volumetrische Wärmekapazität und thermische Grenzleitfähigkeit.
Durch die Auswertung des Signals im Frequenzbereich eliminiert das TF-LFA L54 experimentelle Fehler im Zusammenhang mit der Pulsdauer oder der optischen Ausrichtung und gewährleistet so eine hohe Messstabilität und Genauigkeit.
Dadurch eignet sich FDTR ideal für dünne Schichten, Beschichtungen, Halbleiter, thermoelektrische Materialien und 2D-Strukturen, bei denen herkömmliche kontaktbasierte Techniken an ihre Grenzen stoßen.
Funktionsprinzip des TF-LFA L54
Das TF-LFA L54 bestimmt die thermophysikalischen Eigenschaften von Dünnschichten und Mehrschichtstrukturen mithilfe der Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)-Methode – einer vollständig optischen, berührungslosen Technik, die auf Lasermodulation und Reflexionsmessung basiert.
Während der Messung erwärmt ein modulierter Pumplaser periodisch die Oberfläche der Probe, während ein Sondenlaser winzige Reflexionsänderungen überwacht, die durch die resultierenden Temperaturschwankungen verursacht werden.
Die Phasenverschiebung zwischen der thermischen Anregung und dem reflektierten Signal wird mit hoher Präzision aufgezeichnet und anhand eines frequenzabhängigen Wärmetransportmodells ausgewertet.
Aus diesen Daten berechnet das TF-LFA L54 wichtige Parameter wie Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsvermögen, Effusivität, volumetrische Wärmekapazität und thermische Grenzleitfähigkeit.
Dieser Ansatz ermöglicht eine genaue, reproduzierbare und zerstörungsfreie Charakterisierung von Dünnschichten, Beschichtungen und Schichtmaterialien – selbst in Fällen, in denen herkömmliche Kontaktmethoden nicht geeignet sind.
Messgrößen mit dem Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)
Möglichkeiten der Dünnschichtanalyse mit dem TF-LFA L54:
- Wärmeleitfähigkeit (λ) – quantifiziert die Fähigkeit der Dünnschicht oder Mehrfachschicht, Wärme zu leiten.
- Temperaturleifähigkeitskoeffizient (α) – beschreibt, wie schnell sich Wärme durch das Material ausbreitet.
- Volumenwärmekapazität (ρ·cp) – gibt die pro Volumeneinheit und Temperaturänderung gespeicherte Wärmemenge an.
- Thermische Effusivität (e) – gibt an, wie effizient der Film Wärme mit seiner Umgebung austauscht.
- Thermische Grenzleitfähigkeit (TBC) – misst die Wärmeübertragungseffizienz zwischen Schichten oder Grenzflächen.
- Anisotrope Leitfähigkeit – unterscheidet zwischen Wärmeübertragung innerhalb der Ebene und quer zur Ebene in anisotropen Materialien.
- Temperaturabhängiges Verhalten – Analyse von Eigenschaftsänderungen bis zu 500 °C unter kontrollierten Atmosphären.
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TF-LFA L54 erklärt – Funktion, Verwendung und Fähigkeiten
Was sind Dünnschichten und wo werden sie eingesetzt?
Dünnschichten:
Dünnschichten sind Materialien mit einer Dicke von Nanometern bis Mikrometern, die auf Oberflächen aufgebracht werden.
Ihre thermophysikalischen Eigenschaften unterscheiden sich je nach Dicke und Temperatur erheblich von denen von Volumenmaterialien. Dünnschichten werden typischerweise in Halbleitern, LEDs, Brennstoffzellen und optischen Speichermedien verwendet.
Verschiedene Arten von Dünnschichten
- Dünnschicht: Schicht von wenigen nm bis µm
- Filme werden auf einem bestimmten Substrat aufgewachsen
- Typische Aufwachstechniken sind
- PVD (z. B. Sputtern, thermische Verdampfung)
- CVD (PECVD, LPCVD, ALD)
- Tropfenguss, Spin-Coating und Druck
- Verschiedene Arten von Filmen, darunter
- Halbleiterfilme (z. B. thermoelektrische Filme, Sensoren, Transistoren)
- Metallfilme (als Kontakte verwendet)
- Wärmedämmschichten
- Optische Beschichtungen
Wie unterscheidet sich FDTR von TDTR?
Unser fortschrittliches FDTR-System (Frequency-Domain Thermoreflectance) bietet gegenüber der herkömmlichen TDTR-Methode (Time-Domain Thermoreflectance) erhebliche Vorteile, da es die Einrichtung optimiert und die Messstabilität verbessert.
Keine Anpassung des Sondenlasers erforderlich: Im Gegensatz zur TDTR-Anordnung, bei der der Sondenlaser aufgrund geringfügiger Reflexionsänderungen bei Veränderungen der Probe relativ zur Probe angepasst werden muss, entfällt diese Anforderung bei unserem FDTR-System. Unser System verfügt über eine automatische Fokussierung, die den Fokus des Sondenlasers kontinuierlich anpasst, um etwaigen Änderungen der Probe Rechnung zu tragen, und so optimale Messbedingungen ohne manuelles Eingreifen gewährleistet.
Ausgerichtete Laser: Dank der perfekt ausgerichteten Laser in unserem FDTR-System muss der Sondenlaserstrahl nicht angepasst werden, was zu einer einfacheren Probenanordnung und stabileren Messungen führt.
Größerer Messbereich: Unser FDTR übertrifft mit seinem größeren Messbereich sogar nano-gepulste TDTR-Aufbauten. Es können dünnere Probenschichten und dünne Schichten mit höherer Wärmeleitfähigkeit gemessen werden.
Keine Annahmen erforderlich: Unser umfassender Auswertungsalgorithmus ermöglicht Ihnen die Messung dünner Schichten ohne jegliche Annahmen. Sie müssen lediglich die Probendicke kennen.
Vorteile:
- Größerer Messbereich
- Einfachere Handhabung
- Höhere Stabilität
- Präzisere Ergebnisse
- Möglichkeit zur Messung des thermischen Kontaktwiderstands zwischen zwei
- Schichten
- Keine Annahmen hinsichtlich der
- Wärmekapazität und Dichte dünner
- Probenfilme
Was ist eine mehrschichtige Probe in der Dünnschichtanalyse?
Multilayer sample
Dünnschicht (z. B. Halbleiter, Metall, organisch, Oxid)
Substrate (z. B. Si, Si3N4, Quarzglas)
Was ist der Unterschied zwischen der 3-Omega-Methode und der Thermoreflexion-Methode (Pump-Probe-Methode)?
Die 3-Omega-Methode ist ein elektrothermisches Verfahren, bei dem ein Metallstreifen gleichzeitig als Heizelement und Temperatursensor dient. Ein Strom mit der Frequenz ω induziert eine periodische Erwärmung; die resultierende Spannungskomponente bei 3ω wird verwendet, um die Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit und spezifische Wärme von dünnen Schichten oder Volumenmaterialien auf einem Substrat zu bewerten.
Im Gegensatz dazu sind die Thermoreflexion-/Pump-Probe-Verfahren (z. B. Zeitbereichs-Thermoreflexion (TDTR) oder Frequenzbereichs-Thermoreflexion (FDTR)) optisch und berührungslos: Ein modulierte oder gepulste Pumplaser erwärmt die Probe, und ein Sondenlaser überwacht Änderungen der Reflektivität (Thermoreflexion), um die Temperaturdynamik zu verfolgen und die thermischen Transporteigenschaften zu extrahieren.
Wichtige praktische Unterschiede:
- Oberflächenqualität und Beschichtungen sind wichtig: Pump-Probe-Techniken erfordern die Aufbringung einer Metallwandlerschicht (für die Thermoreflexion) und profitieren von optisch sauberen Oberflächen. 3-Omega verwendet strukturierte Metallheizelemente auf der Probe.
- Wechselwirkung zwischen Substrat und Beschichtung: 3-Omega verwendet häufig einen Heizer auf dem Substrat/der Folie für Messungen in der Ebene oder quer zur Ebene; die Thermoreflektanz ist sehr empfindlich gegenüber Grenzflächen und dünnen Schichten und funktioniert mit sehr dünnen Folien.
- Handhabung: Optische Methoden ermöglichen berührungslose Messungen und eignen sich für kleine/dünne Schichten; 3-Omega erfordert eine Strukturierung und elektrische Verbindung. Wählen Sie daher je nach Foliendicke, Substrat-/Beschichtungsdesign und Oberflächenvorbereitung.
Welche Probentypen können mit welcher Technik gemessen werden? (Herstellungsverfahren, Temperaturbereich, Handhabung, Substrat usw.)
Unterschiedliche Messprinzipien eignen sich für unterschiedliche Probentypen:
- 3-Omega-Methode: Geeignet für dünne Schichten auf Substraten (Schichtdicke von Nanometern bis Mikrometern) oder Volumensubstrate mit strukturierten Heizelementen. Funktioniert für mehrere Abscheidungsverfahren (PVD, CVD, Spin-Coating), sofern ein Heiz-/Sensorelement angebracht werden kann. Erfordert möglicherweise eine spezielle Probenvorbereitung und Substratgeometrie.
- Thermoreflexion (Pump-Probe / FDTR / TDTR): Ideal für ultradünne Schichten (10 nm bis mehrere µm) und Mehrschichtstapel, die mit Techniken wie PVD, CVD, ALD, Spin-Coating oder Drop-Casting auf Substrate aufgebracht werden. Das TF-LFA L54 unterstützt beispielsweise Schichten von 10 nm bis ~20 µm. Temperaturbereich: Bei optischen Methoden kann die Messtemperatur von Raumtemperatur bis zu ~500 °C (je nach Gerät) unter inerten, oxidierenden oder reduzierenden Atmosphären reichen. Handhabung: Optische Methoden erfordern saubere Oberflächen, die Abscheidung von Wandlerschichten und einen guten Kontakt zwischen Substrat und Film. 3-Omega erfordert strukturierte Heizelemente und manchmal suspendierte Membranen für die Messung in der Ebene.
- Die Wahl hängt also von der Filmdicke, dem Substrattyp, dem Temperaturbereich und der erforderlichen Messrichtung ab.
In-Plane vs. Cross-Plane – Welche Technik kann für welche Anwendung eingesetzt werden und welche ist empfindlicher?
- In-Plane-Messung bezieht sich auf den Wärmetransport parallel zur Oberfläche einer Folie oder eines Substrats.
- Cross-Plane-Messung bezieht sich auf den Wärmetransport senkrecht zur Folien-/Substratoberfläche (durch die Dicke hindurch). Bei dünnen Folien und Mehrschichtstrukturen sind beide Richtungen von Bedeutung, da häufig Anisotropie auftritt. In technischer Hinsicht:
- 3-Omega kann sowohl für In-Plane- als auch für Cross-Plane-Messungen konfiguriert werden, z. B. liefert ein Heizelement auf einer aufgehängten Membran In-Plane-Daten; differentielles 3-Omega auf Folie + Substrat liefert Cross-Plane-Daten.
- Thermoreflexion (FDTR / TDTR) ist in der Regel in Cross-Plane-Richtung sehr empfindlich, da Reflexionsänderungen die Temperaturdynamik senkrecht zur Oberfläche überwachen; für die In-Plane-Wärmeleitfähigkeit sind möglicherweise zusätzliche Konfigurationen oder Modifikationen erforderlich. Daher:
- Für eine genaue thermische Leitfähigkeit quer zur Ebene sind Thermoreflexion-Methoden besonders effektiv.
- Für Messungen in der Ebene bleibt 3-Omega eine gute Wahl (insbesondere bei strukturierten oder aufgehängten Filmen). Die Empfindlichkeit hängt von der Filmgeometrie, dem Messaufbau und dem Signal-Rausch-Verhältnis ab – optische Methoden bieten eine sehr hohe Empfindlichkeit für dünne Filme und Grenzflächen.
Wie viel kostet ein TF-LFA L54?
Der Preis eines TF-LFA L54-Systems hängt von der gewählten Konfiguration und zusätzlichen Optionen ab, wie z. B. dem Temperaturbereich, dem Ofentyp, dem Kühlsystem, den Automatisierungsfunktionen oder speziellen Messmodi. Da jedes System auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zugeschnitten werden kann, können die Kosten erheblich variieren.
Für ein genaues Angebot senden Sie uns bitte Ihre Anforderungen über unser Kontaktformular zu – wir erstellen Ihnen gerne ein individuelles Angebot.
Wie lange ist die Lieferzeit für einen TF-LFA L54?
Die Lieferzeit für einen TF-LFA L54 hängt weitgehend von den gewählten Optionen und der Konfiguration ab. Zusätzliche Funktionen wie Spezialöfen, erweiterte Temperaturbereiche, Automatisierung oder kundenspezifische Anpassungen können die Produktions- und Vorbereitungszeit verlängern und somit die Lieferfrist verlängern.
Bitte kontaktieren Sie uns über unser Kontaktformular, um eine genaue Lieferzeitprognose auf Grundlage Ihrer individuellen Anforderungen zu erhalten.
Software
Werte sichtbar und vergleichbar machen
Allgemeine Software
Alle LINSEIS-Thermische Analysegeräte sind vollständig PC-gesteuert und laufen unter Microsoft® Windows®-Umgebungen.
Die Software-Suite ist in drei intuitive Module unterteilt – Temperaturregelung, Datenerfassung und Datenauswertung – und gewährleistet einen reibungslosen Ablauf von der Einrichtung bis zur endgültigen Analyse.
Die LINSEIS-Software wurde in Zusammenarbeit mit unseren Anwendungsspezialisten entwickelt und vereint Benutzerfreundlichkeit, Datensicherheit und umfassende Funktionalität für einen effizienten täglichen Betrieb.
Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Volle Kompatibilität mit MS® Windows™
- Automatischer Datenschutz bei Stromausfall
- Echtzeitauswertung laufender Messungen
- Kurvenvergleich und Überlagerung mehrerer Datensätze
- Speicherung, Export und Import von Daten im ASCII- oder Excel-Format
Auswertungs- und Messsoftware
Die Auswertungssoftware bietet fortschrittliche Werkzeuge für die detaillierte thermische Analyse von Dünnschichten und Mehrschichtsystemen.
Mithilfe eines Mehrschicht-Wärmetransportmodells ermittelt sie gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit, Effusivität und volumetrische Wärmekapazität und ermöglicht darüber hinaus die Bestimmung des Kontaktwiderstands, die Sensitivitätsdarstellung und Machbarkeitsprüfungen für jedes Experiment.
Die Messsoftware gewährleistet einen vollautomatischen Betrieb mit einfacher, benutzerfreundlicher Eingabe aller Messparameter.
Sie garantiert eine präzise Temperaturregelung, reproduzierbare Ergebnisse und einen optimalen Arbeitsablauf – vom Versuchaufbau bis zur vollständigen Ermittlung der thermischen Eigenschaften.
LINSEIS Thermal Library
Das Softwarepaket LINSEIS Thermal Library ist eine Option für die bekannte, benutzerfreundliche Auswertungssoftware LINSEIS Platinum, die in fast allen unseren Geräten integriert ist. Mit der Thermal Library können Sie die vollständigen Kurven in nur 1–2 Sekunden mit einer Datenbank vergleichen, die Tausende von Referenzen und Standardmaterialien enthält.
Multiinstrument
Alle LINSEIS-Instrumente DSC, DIL, STA, HFM, LFA usw. können über eine Softwarevorlage gesteuert werden.
Mehrsprachig
Unsere Software ist in vielen verschiedenen Sprachen verfügbar, die vom Benutzer gewechselt werden können, darunter: Englisch, Spanisch, Französisch, Deutsch, Chinesisch, Koreanisch, Japanisch usw.
Berichtsgenerator
Bequeme Vorlagenauswahl zum Erstellen individueller Messberichte.
Mehrere Benutzer
Der Administrator kann verschiedene Benutzerebenen mit unterschiedlichen Rechten für die Bedienung des Geräts einrichten. Optional ist auch eine Protokolldatei verfügbar.
Kinetische Software
Kinetische Analyse von DSC-, DTA-, TGA- und EGA-Daten (TG-MS, TG-FTIR) zur Untersuchung des thermischen Verhaltens von Rohstoffen und Produkten.
Datenbank
Die hochmoderne Datenbank ermöglicht eine einfache Datenverwaltung mit bis zu 1000 Datensätzen.
Applikationen
Dünnschichten
In modernen Dünnschichtsystemen – wie Halbleitern, LEDs, Brennstoffzellen oder optischen Speichermedien – unterscheiden sich die Wärmetransporteigenschaften erheblich von denen von Volumenmaterialien.
Eine verringerte Wärmeleitfähigkeit resultiert häufig aus Effekten wie Grenzflächenstreuung, Verunreinigungen, Korngrenzen oder dickenabhängigem Verhalten.
Das LINSEIS TF-LFA L54 nutzt die Frequenzbereichs-Thermoreflexionstechnik (FDTR) und ermöglicht eine berührungslose, hochpräzise thermische Analyse von Dünnschichten und Mehrschichtstrukturen im Bereich von wenigen Nanometern bis zu mehreren Mikrometern.
Es ermittelt wichtige Parameter wie Wärmeleitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit, Effusivität, volumetrische Wärmekapazität und thermische Grenzleitfähigkeit und liefert wichtige Erkenntnisse über Wärmetransport, Schichtgrenzflächen und Materialleistung.
Mit seiner optischen Präzision und fortschrittlichen Datenauswertungsmodellen ist das TF-LFA L54 das ideale Instrument für Forschung und Qualitätskontrolle in der Dünnschichtentwicklung und gewährleistet ein optimiertes Wärmemanagement in Materialien und Geräten der nächsten Generation.
Anwendungsbeispiel: CVD-Diamant – Wärmeleitfähigkeit
Hochleitfähige Diamantproben können mit dem Linseis Laser Frequency Analyzer (TF-LFA L54) gemessen werden, der die Frequenzbereichs-Thermoreflexionstechnik nutzt, um das thermische Verhalten zu charakterisieren und die Qualitätskontrolle in Anwendungen sicherzustellen, in denen eine effiziente Wärmeableitung entscheidend ist. Genaue Wärmeleitfähigkeitsmessungen sind unerlässlich, um die Qualität und Leistung von Diamantproben zu überprüfen, da Faktoren wie Korngröße, Reinheit und Dicke die Transporteigenschaften beeinflussen können.
Messung der thermischen Eigenschaften von CVD-Diamant. Die x-Achse zeigt die logarithmisch skalierte Frequenz in Hertz an, während die y-Achse die Phasenverschiebung zwischen der Anregung durch den Pumplaser und dem Sondenlaser darstellt. Dabei ist λ die Wärmeleitfähigkeit, α die Wärmeleitfähigkeit, e die Wärmeeffusivität und TBC die thermische Grenzleitfähigkeit zwischen der Wandlerschicht (Gold) und der Probe (Diamant). Sie bestimmt, wie gut eine Kombination von Materialien in der Lage ist, Wärme miteinander auszutauschen.
Die Frequenzbereichs-Thermoreflexion (FDTR) ist eine bevorzugte Methode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit in Materialien wie CVD-Diamant, insbesondere in dünnen Schichten und mikroskaligen Proben, bei denen eine hohe räumliche Auflösung unerlässlich ist. Der Linseis Laser Frequency Analyzer (TF-LFA) ist ein ideales Werkzeug für diesen Zweck. FDTR verwendet einen modulierten Laser, um eine lokale Erwärmung in der Probe zu induzieren, und misst die Thermoreflektionsantwort des Materials
bei unterschiedlichen Modulationsfrequenzen. Mit dieser Technik können Forscher die Wärmeleitfähigkeit durch Modellierung des Wärmeflusses durch den Diamanten und seine Grenzflächen bestimmen.
Anwendungsbeispiel: SiO2-Dünnschicht 504 nm
Dünne Glasschichten aus reinem Siliziumdioxid (Quarz) werden in der Halbleiter- und Elektronikindustrie häufig als Schutzschicht oder als thermische oder elektronische Isolierschicht verwendet. In diesem Beispiel wurde eine SiO2-Schicht mit dem TF-LFA-Gerät von Linseis untersucht, um ihre thermischen Eigenschaften vollständig zu charakterisieren.
Anwendungsbeispiel: Aluminiumnitrid AIN
AlN wird häufig als Wärmeisolationsschicht oder elektronische Isolationsschicht in Sensoren oder in der Mikroelektronik verwendet. Seine thermischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Schichtdicke wurden in dieser Anwendung mittels TF-LFA untersucht.
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