脈沖激光熱反射法薄膜導(dǎo)熱儀
脈沖激光熱反射法薄膜導(dǎo)熱儀
NanoTR / PicoTR熱反射(Thermo-Reflectance)方法基于超高速激光閃射系統(tǒng),可測(cè)量基片上金屬、陶瓷、聚合物薄膜的熱物性參數(shù),如熱擴(kuò)散系數(shù)(Thermal Diffusivity)、熱導(dǎo)率(Thermal Conductivity)、吸熱 系數(shù)(Thermal Effusivity)和界面熱阻
由于激光閃射時(shí)間僅為納秒(ns)量級(jí),甚至可達(dá)到皮秒(ps)量級(jí),此系統(tǒng)可測(cè)量厚度低至10nm的薄膜。同時(shí),系統(tǒng)提供不同的測(cè)量模式,以適應(yīng)于不同的基片情況(透明/不透明)。
該方法符合標(biāo)準(zhǔn):
JIS R 1689:通過(guò)脈沖激光熱反射方法測(cè)量精細(xì)陶瓷薄膜的熱擴(kuò)散系數(shù);
JIS R 1690:陶瓷薄膜和金屬薄膜界面熱阻的測(cè)量方法。
超快速激光閃射法 -
RF 模式:后部(Rear)加熱 / 前部(Front)探測(cè)
可測(cè)試熱擴(kuò)散系數(shù)與界面熱阻
納米級(jí)薄層與薄膜的熱透過(guò)時(shí)間極短,傳統(tǒng)的激光閃射法(LFA)使用紅外測(cè)溫,采樣頻率相對(duì)較低,已不足以有效地捕捉納米級(jí)薄膜的傳熱過(guò)程。因此需要一種新的更快速的檢測(cè)方式,可以克服經(jīng)典的激光閃射法的技術(shù)局限。這一被稱(chēng)為超快速激光閃射法的技術(shù),其典型模式為后部加熱/前部探測(cè)方法。
這一方式的測(cè)量結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的 LFA 方法相同:樣品制備于透明基體之上,測(cè)量方向?yàn)榇┻^(guò)樣品厚度、與樣品表面垂直。由加熱激光照射樣品的下表面,由探測(cè)激光檢測(cè)樣品上表面的傳熱溫升過(guò)程。
隨著樣品檢測(cè)面的溫度逐漸上升,其表面熱反射率會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。使用探測(cè)激光按一定采樣頻率對(duì)檢測(cè)面進(jìn)行照射,利用反射率的變化可獲取檢測(cè)面的溫度上升曲線?;谠撉€進(jìn)行擬合計(jì)算,可得到熱擴(kuò)散系數(shù)(如下圖所示)。這里,金屬薄膜(Mo)的熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量結(jié)果為 15.9 mm2/s。