{"id":102023,"date":"2024-07-26T11:13:31","date_gmt":"2024-07-26T09:13:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/metody-analizy-termicznej\/termorefleksja-w-dziedzinie-czasu-tdtr\/"},"modified":"2026-01-16T10:20:22","modified_gmt":"2026-01-16T09:20:22","slug":"termorefleksja-w-dziedzinie-czasu-tdtr","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/metody-analizy-termicznej\/termorefleksja-w-dziedzinie-czasu-tdtr\/","title":{"rendered":"Termorefleksja w dziedzinie czasu (TDTR)"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

\n\nTermorefleksja w dziedzinie czasu (TDTR)\n\n<\/b><\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
Linseis<\/span><\/a><\/span><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Termorefleksja w dziedzinie czasu (TDTR)<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

W ci\u0105gu ostatniej dekady TDTR – Time Domain Thermoreflectance <\/strong>Measurement Technology sta\u0142a si\u0119 pot\u0119\u017cnym i uniwersalnym narz\u0119dziem do pomiaru w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu termicznego <\/strong>pow\u0142ok i cienkich warstw. Technika pomiarowa mo\u017ce by\u0107 stosowana do szerokiej gamy pr\u00f3bek, zar\u00f3wno pod wzgl\u0119dem w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu termicznego, jak i geometrii pr\u00f3bki. Ponadto, mo\u017cliwe jest r\u00f3wnie\u017c boczne skanowanie pr\u00f3bek, co umo\u017cliwia pomiar przewodno\u015bci cieplnej w funkcji po\u0142o\u017cenia. Dzi\u0119ki ogniskowaniu plamek lasera na powierzchni pr\u00f3bki i wysokiemu stosunkowi sygna\u0142u do szumu pomiaru, mo\u017cna r\u00f3wnie\u017c osi\u0105gn\u0105\u0107 wysok\u0105 przepustowo\u015b\u0107 dla wi\u0119kszych serii pomiarowych. <\/p>

Typowe zastosowania zestaw\u00f3w pomiarowych TDTR to pomiary przewodno\u015bci cieplnej cienkich warstw lub powlekanych materia\u0142\u00f3w sta\u0142ych.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\"\"<\/p>

Konfiguracja testowa do pomiar\u00f3w dyfuzji ciep\u0142a TDTR ze \u017ar\u00f3d\u0142em lasera pompuj\u0105cego i sonduj\u0105cego<\/em><\/p><\/div><\/div><\/div><\/section>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Poniewa\u017c TDTR jest optyczn\u0105, bezkontaktow\u0105 metod\u0105, mo\u017cliwe jest r\u00f3wnie\u017c mierzenie pr\u00f3bek w kriostatach z portem optycznym, w mikroskopach wysokotemperaturowych lub w \u015brodowisku wysokoci\u015bnieniowym.<\/p>

Szczeg\u00f3ln\u0105 cech\u0105 tej techniki pomiarowej jest to, \u017ce warstwa metalu musi by\u0107 osadzona na powierzchni analizowanej pr\u00f3bki. Ta metalowa warstwa s\u0142u\u017cy jako optyczny przetwornik, poniewa\u017c zmiana wsp\u00f3\u0142czynnika odbicia tej warstwy metalu mo\u017ce by\u0107 wykorzystana do wnioskowania o zmianie temperatury. Do pomiaru wykorzystywany jest silny laser pierwotny (laser pompuj\u0105cy), kt\u00f3ry lokalnie nagrzewa punkt na powierzchni pr\u00f3bki, a nagrzewanie tego punktu, spowodowane zmianami wsp\u00f3\u0142czynnika odbicia warstwy metalu, jest odczytywane za pomoc\u0105 drugiego lasera (lasera sonduj\u0105cego). <\/p><\/div><\/div><\/div><\/section>

Analiza danych<\/strong> jest nast\u0119pnie przeprowadzana przy u\u017cyciu analitycznego rozwi\u0105zania r\u00f3wnania przewodzenia ciep\u0142a we wsp\u00f3\u0142rz\u0119dnych cylindrycznych. Okre\u015blenie w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu ciep\u0142a zaanga\u017cowanych warstw jest zwykle wykonywane poprzez dopasowanie parametr\u00f3w swobodnych, minimalizuj\u0105c odchylenie mi\u0119dzy odpowiedzi\u0105 termiczn\u0105 przewidywan\u0105 przez model a odpowiedzi\u0105 termiczn\u0105 pr\u00f3bki zmierzon\u0105 w eksperymencie. Parametry swobodne to nieznane w\u0142a\u015bciwo\u015bci wymiany ciep\u0142a, np. przewodno\u015b\u0107 cieplna pr\u00f3bki. <\/p><\/div><\/div><\/div><\/section>

<\/div><\/div><\/section>

Podczas korzystania z TDTR w codziennej<\/strong> praktyce konieczne jest, aby powierzchnia pr\u00f3bki by\u0142a jak najbardziej g\u0142adka, aby unikn\u0105\u0107 niepo\u017c\u0105danego rozproszenia \u015bwiat\u0142a laserowego, a tym samym zak\u0142\u00f3ce\u0144 pomiaru.<\/p>

TDTR jest najcz\u0119\u015bciej u\u017cywany do pomiaru przewodno\u015bci cieplnej w kierunku grubo\u015bci, tj. prostopadle do powierzchni. W przypadku materia\u0142\u00f3w anizotropowych termicznie, takich jak struktury supersieciowe, teksturowane folie polikrystaliczne lub kryszta\u0142y anizotropowe, w kt\u00f3rych nale\u017cy r\u00f3wnie\u017c zmierzy\u0107 przewodno\u015b\u0107 ciepln\u0105 w p\u0142aszczy\u017anie, transport ciep\u0142a w p\u0142aszczy\u017anie mo\u017cna r\u00f3wnie\u017c zmierzy\u0107 za pomoc\u0105 tak zwanych metod missalignment. Dok\u0142adno\u015b\u0107 pomiaru jest jednak zmniejszona. <\/p><\/div><\/div><\/div><\/section>

Lasery ND:YAG lub Ti:sapphire s\u0105 zwykle u\u017cywane jako „lasery pompuj\u0105ce” w konfiguracjach TDTR. Laser generuje impuls optyczny w celu lokalnego podgrzania warstwy metalu (znanej r\u00f3wnie\u017c jako przetwornik), a tym samym le\u017c\u0105cej pod ni\u0105 warstwy pr\u00f3bki. Aby odczyta\u0107 sygna\u0142 temperatury, laser o fali ci\u0105g\u0142ej (laser CW) jest u\u017cywany jako laser sonduj\u0105cy do rejestrowania lokalnego wzrostu temperatury. W zale\u017cno\u015bci od materia\u0142u zastosowanego w przetworniku (np. Au, Al lub Pt), nale\u017cy wybra\u0107 d\u0142ugo\u015b\u0107 fali lasera sonduj\u0105cego (~473 nm do 532 nm lub 785 nm do 808 nm). <\/p>

Termin „termorefleksyjno\u015b\u0107” odnosi si\u0119 do faktu, \u017ce wsp\u00f3\u0142czynnik odbicia „R” folii metalowej zale\u017cy od jej temperatury „T”. Skutkuje to specyficznym dla materia\u0142u wsp\u00f3\u0142czynnikiem termorefleksji G = dR\/dT. Im wi\u0119kszy jest ten wsp\u00f3\u0142czynnik, tym bardziej czu\u0142a jest warstwa przetwornika i tym dok\u0142adniej mo\u017cna j\u0105 zmierzy\u0107. <\/p><\/div><\/div><\/div><\/section><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\"\"<\/p>

Surowe dane z pomiaru dyfuzyjno\u015bci termicznej dw\u00f3ch cienkich warstw SiO2 o r\u00f3\u017cnych grubo\u015bciach, zmierzone za pomoc\u0105 Linseis TF-LFA<\/em><\/p><\/div><\/div><\/div><\/section>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

\n\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Jakie w\u0142a\u015bciwo\u015bci s\u0105 okre\u015blane?<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

TDTR s\u0142u\u017cy do charakteryzowania w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu termicznego materia\u0142\u00f3w, g\u0142\u00f3wnie cienkich warstw i pow\u0142ok<\/strong>, oraz do badania interfejs\u00f3w termicznych<\/strong>. Zosta\u0142a ona zastosowana w ca\u0142ym zakresie przewodno\u015bci cieplnej, od diamentu i metali o wysokiej przewodno\u015bci cieplnej do bardzo niskiej przewodno\u015bci cieplnej pochodnych fuleren\u00f3w. Zasadniczo ta sama metoda mo\u017ce by\u0107 stosowana do materia\u0142\u00f3w obj\u0119to\u015bciowych, cienkich warstw i pojedynczych interfejs\u00f3w. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Termorefleksja w dziedzinie czasu (TDTR) Termorefleksja w dziedzinie czasu (TDTR) W ci\u0105gu ostatniej dekady TDTR – Time Domain Thermoreflectance Measurement Technology sta\u0142a si\u0119 pot\u0119\u017cnym i uniwersalnym narz\u0119dziem do pomiaru w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu termicznego pow\u0142ok i cienkich warstw. Technika pomiarowa mo\u017ce by\u0107 stosowana do szerokiej gamy pr\u00f3bek, zar\u00f3wno pod wzgl\u0119dem w\u0142a\u015bciwo\u015bci transportu termicznego, jak i geometrii pr\u00f3bki. […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"parent":101974,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"class_list":["post-102023","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/102023","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=102023"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/102023\/revisions"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/101974"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=102023"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}