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TF-LFA 薄膜激光導(dǎo)熱儀

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更新時(shí)間：2023-09-30 10:41:11瀏覽次數(shù)：363次

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材料的熱物理性質(zhì)以及最終產(chǎn)品的傳熱優(yōu)化在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越重要

詳細(xì)介紹

材料的熱物理性質(zhì)以及最終產(chǎn)品的傳熱優(yōu)化在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越重要。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，閃射法已經(jīng)成為常用的用于各種固體、粉末和液體熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)量方法。

薄膜熱物性在工業(yè)產(chǎn)品中正變得越來越重要，如：相變光盤介質(zhì)、熱電材料、發(fā)光二極管（LED ），相變存儲(chǔ)器、平板顯示器以及各種半導(dǎo)體。在這些工業(yè)領(lǐng)域中，特定功能沉積膜生長(zhǎng)在基底上以實(shí)現(xiàn)器件的特殊功能。由于薄膜的物理性質(zhì)與塊體材料不同，在許多應(yīng)用中需要專門測(cè)定薄膜的參數(shù)。

基于已實(shí)現(xiàn)的激光閃射技術(shù)，LINSEIS TF-LFA 薄膜導(dǎo)熱測(cè)試儀(Laserflash for thin films)可以測(cè)量80nm——20μm厚度薄膜的熱物理性質(zhì)。

1.瞬態(tài)熱反射法（后加熱前檢測(cè)（RF））:

由于薄膜材料的物理性質(zhì)與基體材料顯著不同，必需要有相應(yīng)的技術(shù)來克服傳統(tǒng)激光閃射法的不足，即瞬態(tài)熱閃射法。

測(cè)量模型與傳統(tǒng)激光閃射法相同：檢測(cè)器和激光器在樣品兩側(cè)。考慮到紅外探測(cè)器測(cè)試薄膜太慢，因此檢測(cè)是通過熱反射方法完成的。該技術(shù)的原理是材料在加熱時(shí)，表面反射率的變化可最終用于推導(dǎo)出熱性能。測(cè)量反射率隨時(shí)間的變化，得到的數(shù)據(jù)代入包含的系數(shù)模型里面并快速計(jì)算出熱性能。

2. 時(shí)域熱反射法（前加熱前檢測(cè)（FF））:

時(shí)域熱反射技術(shù)是另一種測(cè)試薄層或薄膜熱性能（熱導(dǎo)率，熱擴(kuò)散率）的方法。測(cè)量方式的幾何構(gòu)造被稱為“前加熱前檢測(cè)（FF）"，因?yàn)闄z測(cè)器和激光在樣品上的同一側(cè)。該方法可以應(yīng)用于非透明基板上不適合使用RF技術(shù)的薄膜層。

3. 瞬態(tài)熱反射法（RF）和時(shí)域熱反射法（FF）相結(jié)合:

兩種方法可以集成在一個(gè)系統(tǒng)中并實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合。

型號(hào)	TF-LFA
溫度范圍	RT RT 至 500℃ -100℃ 至 500℃
加熱速率	0.01 至 10 K/min
激光器	Nd:YAG Laser
脈沖電流	90 mJ/Implus（軟件控制）
脈寬	8ns
激光探頭	CW DPSS-Laser (473 nm), 50 mW
感光器	Si-PIN-Photodiode，有效直徑：0.8mm，直流電壓…400MHz，響應(yīng)時(shí)間：1ns
測(cè)量范圍	0.01 mm2/s 至1000 mm2/s
樣品直徑	圓形樣品 ∅ 10 至 20 mm
樣品厚度	80 nm 至 20 µm
氣氛	還原，氧化，惰性
真空度	高至 10 E-4mbar

所有的LINSEIS熱分析設(shè)備都是用計(jì)算機(jī)控制的，各個(gè)軟件模塊僅在Microsoft® Windows®操作系統(tǒng)上運(yùn)行。完整的軟件包括3個(gè)模塊：溫度控制，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。與其他熱分析系統(tǒng)一樣，該32位Linseis軟件可以實(shí)現(xiàn)所有測(cè)量準(zhǔn)備、實(shí)施和評(píng)估的基本功能。