TF-LFA Лазерный импульсный анализатор (Измерение Температуропроводности/ Теплопроводности)

Лазерный импульсный анализатор для измерения тонких пленок толщиной от 80 нм до 20 мкм

Thin film Laserflash Apperatus

Информация о термофизических свойствах материалов и об оптимизации переноса тепла в конечных продуктах становится все более и более важной для применения в промышленности.

За последние несколько десятилетий метод лазерной вспышки стал широко применяться для измерения теплопроводности и температуропроводности жидких, твердых и пастообразных веществ.

Термофизические свойства тонких пленок становятся все более и более значимыми при изучении полупроводниковых материалов, светодиодов, технологий записи оптических дисков-носителей и их памяти, основанной на изменении фазовых переходов, создании плоских экранов. В этих отраслях тонкая пленка наносится на подложку для придания прибору особой функции. Поскольку физические свойства тонких пленок отличаются от свойств материала в объеме, эти данные необходимы для точного прогнозируемого управления тепловыми процессами

Основанный на общепризнанном методе лазерной вспышки, прибор Лазерный импульсный анализатор Linseis для тонких пленок (TF-LFA) предлагает целый диапазон новых возможностей для анализа термофизических свойств тонких пленок толщиной от 80 нм до 20 мкм.

 

Высокоскоростной метод лазерной вспышки

(нагревание тыльной стороны образца, фронтальное детектирование (RF)):

Поскольку тепловые свойства тонких слоев и пленок значительно отличаются от свойств соответствующих материалов в объеме, для их исследования требуется метод, превосходящий ограничения классического метода лазерной вспышки: Высокоскоростной метод лазерной вспышки.

Геометрия при измерении та же самая, что и при стандартном методе лазерной вспышки: детектор и лазер располагаются с противоположных сторон образца. Поскольку ИК-детекторы слишком медленны для измерения тонких слоев, детектирование выполняется посредством так называемого термоотражательного метода. Идея этого метода состоит в том, что при нагреве материала изменение отражательной способности его поверхности может использоваться для определения термических свойств. Коэффициент отражения измеряется относительно времени, и полученные данные могут быть соотнесены с моделью, содержащей коэффициенты, которые соответствуют термическим свойствам.

 

Метод термоотражения в неустановившимся режиме (Time Domain Thermoreflectance Method)

(Фронтальный нагрев – фронтальное детектирование (FF)):

Геометрия измерения называется "фронтальный нагрев, фронтальное детектирование (FF)", поскольку детектор и лазер располагаются с одной стороны образца. Этот метод может применяться для тонких слоев на непрозрачных подложках, для которых метод RF не подходит.

Температурный диапазон* Tкомн. 
  от Tкомн. до500°C
  от  -100°C до500°C
Лазер накачки: Nd:YAG-лазер, максимальная мощность 90 мДж/импульс  
(контролируется с помощью программного обеспечения)  ширина импульса 8 нс:
Зондирующий лазер: HeNe лазер, 632 нм, мощность 2 мВт
Фронтальное термоотражениеДетектор на основе кремниевого PIN фотодиода, активный диаметр 0,8 мм
полоса пропускания DC ... 400 МГц, время нарастания 1 нс
Параметры детектора для нагрева тыльной поверхности образца: Квадрантный диод, активный диаметр 1,1 мм
полоса пропускания DC … 100 МГц, время нарастания 3,5 нс
Диапазон измерений: 0,01 мм2/с до 1000 мм2/с
Диаметр образцов: круглые  10...20 мм
Толщина образцов: от 80 нм до 20 мкм
Количество образцов: Использование автосэмплера до 6 образцов
Атмосфера: Инертная, окислительная, восстановительная
Вакуум: до 10E-4 мбар
Электронника Встроенная
Интерфейс для связи с ПК: USB

 

 *все печи заменяемые

 

Все термоаналитические приборы LINSEIS контролируются посредством ПК. Индивидуальные модули программного обеспечения выпускаются специально под операционную систему Microsoft® Windows®. Программное обеспечение состоит из 3 модулей: контроль температуры, сбор и оценка данных. 32 - битное программное обеспечение включает в себя все необходимые функции измерений: подготовка измерений, выполнение и оценка. Благодаря нашим специалистам и экспертам Linseis было разработано комплексное легкое для понимания программное обеспечение с дружественным меню.

 

Общие особенности:

  • Полная совместимость программного обеспечения с системами MS® Windows™ 32 бит.
  • Сохранение данных в случае сбоя питания
  • Защита от разрыва термопары
  • Оценка текущего измерения
  • Сравнение кривых
  • Сохранение и экспорт данных оценки
  • Экспорт и импорт данных в формате ASCII
  • Экспорт данных в MS Excel

Программа оценки:

  • Автоматический или ручной ввод связанных данных: плотности, удельной теплоемкости (Cp),
  • Мастер выбора оптимальной модели анализа результатов
  • Определение контактного сопротивления

Программа измерения:

  • Легкое и понятное меню для ввода данных по температурным сегментам, газам и др.
  • Автоматическое отображение откорректированного измерения после импульса лазера
  • Полная автоматизация измерений