박막용 TF-LFA 레이저 플래시
박막의 열전도율 / 열확산율 측정
장비 소개
재료의 열 물리적 특성 및 최종 제품의 열 전달 최적화에 대한 정보는 산업 응용 분야에서 점점 더 중요 해지고 있습니다.
지난 수십년 동안 플래시 측정 방법은 다양한 종류의 고체, 분말 및 액체의 열 확산율 및 열전도율 측정에 가장 일반적으로 사용되는 기술입니다.
위상 변화 광 디스크 도구, 열전 재료, 발광 다이오드(LED), 위상 변화 기억 장치, 평판 디스플레이 및 모든 종류의 반도체 웨이퍼와 같은 제품의 산업에서 박막의 열 물리적 특성이 점점 더 중요해지고 있습니다. . 이러한 모든 경우에, 장치에 특정한 기능을 부여하기 위해 박막이 기판 상에 증착됩니다. 이러한 박막의 물리적 특성은 벌크 재료와 다르므로 정확한 열 관리 예측을 위해서는 이러한 데이터가 필요합니다.
잘 알려진 레이저 플래시 기술을 기반으로 하는 박막용 린세이스 레이저 플래시(TF-LFA)는 80nm에서 최대 20μm두께까지 박막의 열 물리적 특성을 분석할 수 있는 새로운 기능을 제공합니다.
1. 고속 레이저 플래시 방법(후면 가열 전면 감지(RF)) :
박막의 열적 특성이 해당 벌크 재료의 특성과 상당히 다르기 때문에 고전적인 레이저 플래시 방법의 한계를 극복하는 “고속 레이저 플래시 방법”기술이 필요합니다.
측정 기하 구조는 표준 레이저 플래시 기술과 동일합니다. 검출기와 레이저는 시료의 반대편에 있습니다. IR탐지기는박막의 측정을 위해 느리게 수행되기 때문에, 탐지는 소위 열 반사법에 의해 수행됩니다. 이 기술의 기본 개념은 일단 재료가 가열되면 표면의 반사율 변화가 열 특성을 도출하는데 사용될 수 있다는 것입니다. 반사율은 시간에 대해 측정되며, 수신 된 데이터는 열적 특성에 해당하는 계수를 포함하는 모형과 일치할 수 있습니다.
2. 시간 영역 열 반사법(전면 가열 전면 감지(FF)) :
시간 영역 열 반사법 기술은 박막의 열 특성(열전도율, 열 확산율)을 측정하는 방법입니다. 검출기와 레이저가 시료의 동일한 면에 있기 때문에 측정 형상을 “전면 가열 전면 감지(FF)”이라고합니다. 이 방법은 RF기술이 적합하지 않은 불투명 기판의 박막을 측정할 수 있습니다.
3. 결합된 고속 레이저 플래시(RF) 및 시간 영역 열 반사법(FF) :
두 가지 방법 모두 단일 장비에서 구현하여 두 가지 장점을 결합할 수 있습니다.
사양
| 모델 | TF-LFA |
|---|---|
| 온도 범위 : | 상온 상온 ~ 500°C -100°C ~ 500°C |
| 펌프-레이저 : | Nd : YAG 레이저 |
| 최대 임펄스 전류 : | 90mJ/임펄스(소프트웨어 제어) |
| 펄스 폭: | 5ns(1ns(선택사항)) |
| 프로브 레이저 : | CW DPSS- 레이저(473nm), 최대50mW |
| 광 수신기 : | Si-PIN- 포토 다이오드, 활성 직경 : 0.8mm, 대역폭 DC… 400MHz, 상승 시간 : 1ns |
| 측정 범위: | 0.01mm2/s ~ 1000mm2/s |
| -(Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten)- | -(Unsichtbar, siehe EXTRA CLASS NAME unten)- |
|---|---|
| 시료 직경 : | 원형 시료 ∅10 … 20mm |
| 시료 두께 : | 80nm ~ 20µm |
| 분위기 : | 불활성, 산화, 환원 |
| 진공: | 최대 10E-4mbar |
| 전자 : | 통합 |
| 인터페이스 : | USB |
소프트웨어
모든 린세이스 열 분석기는 PC로 제어됩니다. 개별 소프트웨어는 Microsoft® Windows® 운영 체제에서만 실행됩니다. 소프트웨어는 온도 제어, 데이터 수집 및 데이터 분석 세가지 모듈로 구성됩니다. 32비트 소프트웨어는 다른 열 분석 실험과 마찬가지로 측정 준비, 실행 및 분석을 위한 모든 필수기능을 제공합니다.
일반 특징
- 완벽하게 호환되는 MS® Windows ™ 32비트 소프트웨어
- 정전시 데이터 보호
- 열전쌍 차단 보호
- 전류 측정 분석
- 곡선 비교
- 분석 저장 및 내보내기
- 데이터 내보내기 및 가져 오기 ASCII
- MS Excel로 데이터 내보내기
분석 소프트웨어
- 관련 측정 데이터의 자동 또는 수동 입력 : 밀도, 비열(Cp)
- 적절한 모델을 선택하기 위한 모델 마법사
- 접촉 저항의 결정
측정 소프트웨어
- 온도 개요, 가스 등을 위한 쉽고 사용자 친화적인 데이터 입력
- 에너지 펄스 후에 소프트웨어는 자동으로 수정된 측정 값을 표시합니다
- 완전 자동 측정
응용
응용 사례 : SiO2
측정 및 계산된 곡선 비교 (두개의 층 모델)
SiO2 위의 Mo박막; 두께가 다른 시료의 온도-시간 곡선
두께가 다른 ZnO- 시료의 온도-시간 곡선
ZnO 박막의 열전도율 및 열 접촉 저항 측정
