Opis
Do rzeczy
Ekscytujące możliwości
Rewolucyjny system pomiarowy do określania właściwości fizycznych cienkich warstw. Wysoce zintegrowana i łatwa w użyciu platforma pomiarowa.
Właściwości fizyczne cienkich warstw różnią się od materiałów stałych, ponieważ pasożytnicze efekty powierzchniowe są znacznie bardziej dominujące ze względu na mniejsze wymiary i wysokie współczynniki kształtu!
- Rosnący wpływ rozpraszania powierzchniowego (a)
- Dodatkowe rozpraszanie na granicy ziaren (b)
- Efekty kwantyzacji dla bardzo cienkich warstw (c)
Analizator cienkowarstwowy LINSEIS (TFA L59) to doskonałe narzędzie do charakteryzowania szerokiej gamy próbek cienkowarstwowych w niezwykle wygodny i szybki sposób. Jest to przyjazny dla użytkownika system stołowy, który dzięki zgłoszonej do opatentowania konstrukcji pomiarowej zapewnia bardzo dokładne wyniki.
Komponenty
Platforma składa się z chipu pomiarowego, na którym osadzana jest analizowana próbka, oraz komory pomiarowej zapewniającej niezbędne warunki otoczenia. W zależności od zastosowania, konfiguracja może zostać rozszerzona o wzmacniacz lock-in i/lub silny elektromagnes. Pomiary są zwykle wykonywane w warunkach UHV, przy czym temperatura próbki może być kontrolowana w zakresie od -160°C do +280°C podczas pomiaru przy użyciu LN2 i potężnych grzejników.
Wstępnie skonstruowane chipy pomiarowe
Chip pomiarowy łączy technikę 3-omega do pomiaru przewodności cieplnej z 4-punktowym układem Van der Pauw do pomiaru właściwości transportu elektrycznego. Współczynnik Seebecka można określić za pomocą dodatkowych zintegrowanych termometrów rezystancyjnych umieszczonych w pobliżu elektrod Van der Pauw. Taka konfiguracja pozwala na kompletną i niemal jednoczesną charakterystykę wszystkich właściwości na pojedynczej próbce przygotowanej za pomocą PVD (np. odparowanie termiczne, napylanie, MBE), CVD (np. ALD), powlekania spinowego, odlewania kropelkowego lub drukowania atramentowego w jednym kroku. W celu łatwego przygotowania próbki na chipie pomiarowym można użyć zdzieralnej maski foliowej lub metalowej maski cieniującej.
Kolejną ważną zaletą tego systemu jest jednoczesne określanie wszystkich właściwości fizycznych w ramach jednego cyklu pomiarowego. Wszystkie pomiary są wykonywane w tym samym kierunku (w płaszczyźnie), a zatem są spójne i optymalnie porównywalne do dalszej oceny (np. określenie współczynnika termoelektrycznego ZT lub badanie procesów gojenia).
1. Pomiar metodą Van der Pauw
Metoda Van der Pauw służy do określania przewodności elektrycznej (σ) i stałej Halla(AH) próbki. Po osadzeniu próbki na chipie, jest ona już elektrycznie połączona z czterema elektrodami na jego krawędzi. W celu przeprowadzenia pomiaru, prąd jest teraz przykładany między dwoma stykami, a wynikowe napięcie między pozostałymi dwoma stykami jest mierzone. Cyklicznie zamieniając styki zgodnie z ruchem wskazówek zegara i powtarzając procedurę, rezystancję próbki można obliczyć za pomocą równania Van der Pauwa. Stosując pole magnetyczne prostopadłe do powierzchni próbki i mierząc zmianę przekątnej rezystancji Van der Pauwa, można obliczyć stałą Halla próbki, a na tej podstawie gęstość nośników ładunku i ruchliwość Halla.
2. Pomiar współczynnika Seebecka
Aby określić współczynnik Seebecka, do układu scalonego w pobliżu próbki dołączono dodatkowy termometr i grzałkę liniową. Taka konfiguracja umożliwia pomiar napięcia termoelektrycznego przy różnych gradientach temperatury wzdłuż próbki, co można wykorzystać do obliczenia współczynnika Seebecka S = -Vth/∆T.
3. metoda pomiaru drutem grzejnym
Unikalna struktura membrany z gorącym paskiem jest używana do określania przewodności cieplnej w płaszczyźnie. W tym układzie mikrostrukturalny metalowy pasek jest używany jako grzejnik i czujnik temperatury w jednym. Próbka jest osadzana bezpośrednio na samonośnej membranie w celu wykonania pomiaru. W celu wykonania pomiaru do metalowego paska doprowadzany jest prąd, który nagrzewa się w wyniku ogrzewania Joule’a. Ze względu na wzrost temperatury, rezystancja drutu zmienia się i dlatego może być wykorzystana do pomiaru temperatury. Na podstawie tej zmiany rezystancji i znajomości geometrii membrany można obliczyć przewodność cieplną próbki. W zależności od próbki można również zmierzyć ciepło właściwe. Aby uzyskać wysokiej jakości wyniki, iloczyn grubości próbki i przewodności cieplnej próbki powinien być równy lub większy niż 2×10-7W/K.
Modułowa konstrukcja
Podstawowe urządzenie (zoptymalizowane do pomiaru przewodności cieplnej) można opcjonalnie rozbudować o zestaw termoelektryczny do pomiaru przewodności elektrycznej i współczynnika Seebecka i/lub zestaw do rozbudowy magnesu do pomiaru stałej Halla, ruchliwości i koncentracji nośników ładunku.
Konfiguracje systemu
System podstawowy / Zestaw termoelektryczny / Zestaw magnetyczny / Opcja chłodzenia
Dla analizatora cienkowarstwowego LINSEIS (TFA ) dostępne są następujące opcje:
Podstawowe urządzenie
Składa się z komory pomiarowej, pompy turbomolekularnej, uchwytu próbki ze zintegrowanym ogrzewaniem, zintegrowanego z systemem wzmacniacza lock-in dla metody pomiarowej 3w, komputera PC i pakietu oprogramowania LINSEIS (w tym oprogramowania pomiarowego i ewaluacyjnego). Konstrukcja jest zoptymalizowana pod kątem charakterystyki następujących właściwości fizycznych:
- λ – Przewodność cieplna
- cp – pojemność cieplna
Zestaw termoelektryczny
Składający się z rozszerzonej elektroniki pomiarowej (DC) i oprogramowania ewaluacyjnego do eksperymentów termoelektrycznych. Konstrukcja jest zoptymalizowana do pomiaru następujących parametrów:
- ρ – opór właściwy / σ – przewodność elektryczna
- S – współczynnik Seebecka
Zestaw magnetyczny
Dla tego zestawu dostępne są dwie różne konfiguracje. Albo elektromagnes (EM) z zasilaczem, urządzeniem do odwracania polaryzacji, obwodem bezpieczeństwa i chłodzeniem wodnym, albo ruchoma konfiguracja z dwoma magnesami trwałymi (PM). Elektromagnes pozwala użytkownikowi na zastosowanie zmiennego natężenia pola w zakresie +/-1 Tesli prostopadle do próbki. Konfiguracja z magnesem stałym może być używana do przykładania do próbki trzech zdefiniowanych punktów pola (+0,5 T, 0 T i -0,5 T). Zestaw magnetyczny jest zoptymalizowany do pomiaru następujących parametrów:
- AH – Stała Halla
- μ – ruchliwość Halla (proste obliczenie zgodnie z modelem jednopasmowym)
- n – gęstość nośników ładunku (proste obliczenie zgodnie z modelem jednopasmowym)
Opcja niskiej temperatury dla kontrolowanego chłodzenia
- Chłodzenie LN2 dla pomiarów do 100 K
- Kontrolowane chłodzenie TFA/KREG
- TFA/KRYO Dewar 25l
Unikalne cechy
Wysokiej jakości system pomiarowy do cienkich warstw
(zakres od nm do µm
) z prostym
przygotowaniem próbki i
obsługą.
Pomiary zależne od temperatury
od
-160°C do +280°C
Chipowe urządzenie pomiarowe z w pełni zintegrowanymi, wstępnie skonstruowanymi chipami
jako materiałami eksploatacyjnymi
Wysoka elastyczność w zakresie różnych materiałów,
grubości, rezystancji i metod osadzania.
Wszystkie pomiary w jednym cyklu pomiarowym
na
tej samej próbce i w tym samym kierunku
dla półprzewodników,
metali, ceramiki i
substancji organicznych.
Pytania? Zadzwoń do nas!
+49 (0) 9287/880 0
czwartku w godzinach od 8:00 do 16:00
oraz w piątki w godzinach od 8:00 do 12:00.
Jesteśmy tu dla Ciebie!
Specyfikacje
Czarne na białym
Funkcje specjalne
- Wysokiej jakości i przyjazny dla użytkownika system pomiaru cienkich warstw (w zakresie od nm do µm).
- Umożliwia pomiary zależne od temperatury w zakresie od -160°C do +280°C.
- Łatwe przygotowanie i obsługa próbek.
- Urządzenie pomiarowe oparte na chipach z w pełni zintegrowanymi, wstępnie skonstruowanymi chipami jako materiałami eksploatacyjnymi.
- Zaprojektowany z myślą o maksymalnej elastyczności (materiał, grubość, odporność, metody separacji).
- Wszystkie pomiary są przeprowadzane w jednym cyklu pomiarowym na tej samej próbce i w tym samym kierunku.
- Może być stosowany do pomiaru próbek półprzewodnikowych, a także metali, ceramiki lub materiałów organicznych.
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) |
Oprogramowanie
Uwidacznianie i porównywanie wartości
Oprócz wykorzystywanego sprzętu, potężne oprogramowanie LINSEIS dla Microsoft® Windows® pełni najważniejszą funkcję w przygotowywaniu, przeprowadzaniu i analizowaniu eksperymentów. Dzięki temu pakietowi oprogramowania Linseis oferuje kompleksowe rozwiązanie do programowania wszystkich ustawień specyficznych dla urządzenia i funkcji kontrolnych, a także do przechowywania i analizy danych. Pakiet został opracowany przez naszych specjalistów ds. oprogramowania i ekspertów ds. aplikacji i był testowany i ulepszany przez wiele lat.
Pakiet oprogramowania TFA składa się z 2 modułów: programu pomiarowego do akwizycji danych i oprogramowania ewaluacyjnego z predefiniowanymi wtyczkami do oceny danych. Oprogramowanie Linseis oferuje wszystkie niezbędne funkcje do przygotowywania, przeprowadzania i analizowania pomiarów.
Funkcje ogólne
- W pełni kompatybilne oprogramowanie MS® Windows
- Bezpieczeństwo danych w przypadku awarii zasilania
- Automatyczna kontrola kontaktu z próbką
- Zintegrowane wtyczki do bezpośredniej oceny zmierzonych surowych danych zgodnie z opublikowanymi modelami
- Zapisywanie i eksportowanie analiz
- Eksport i import surowych danych w formacie ASCII
- Eksport danych do MS Excel
- Prosty eksport (CTRL C)
- Baza danych do archiwizacji wszystkich pomiarów i analiz
- Menu pomocy online
- Statystyczna analiza krzywej
- Opcja powiększenia dla analizy krzywej
- Zintegrowane wtyczki ewaluacyjne
- Do porównania można załadować dowolną liczbę krzywych
Oprogramowanie pomiarowe
- Proste i przyjazne dla użytkownika wprowadzanie danych dla segmentów temperatury i zadań pomiarowych.
- Automatyczne wyjście zmierzonych surowych danych.
- W pełni automatyczne pomiary.
Oprogramowanie do oceny
- Alternatywa: Bezpośredni dostęp do surowych danych pomiarowych
- Zintegrowane wtyczki ewaluacyjne (zgodnie z opublikowanymi modelami)
- Do obliczenia
- Przewodność cieplna
- Pojemność cieplna
- Opór właściwy / przewodność elektryczna
- Współczynnik Seebecka
- Proste rejestrowanie i eksport danych
Zastosowania
Przykład zastosowania: cienka folia bizmutowo-antymonowa
Pomiary warstwy bizmutu i antymonu o grubości 142 nm wytworzonej przez odparowanie termiczne w warunkach próżni w zakresie temperatur od -160°C do + 140°C.
Przykład zastosowania: cienka warstwa PEDOT:PSS
Pomiary folii PEDOT: PSS o grubości 15 µm (High Conductive Grade), która została wyprodukowana metodą powlekania kropelkowego, w zakresie temperatur od -150 °C do + 100 °C.
Przykład zastosowania: złota nanofilm
Pomiary warstwy Au o grubości 100 nm wytworzonej metodą napylania magnetronowego DC w warunkach próżni w zakresie temperatur od -50°C do +100°C.
Filmy
Dobrze poinformowany
