TF-LFA L54: Termorreflexión en el dominio de la frecuencia para el análisis térmico de películas finas
El LINSEIS TF-LFA L54 es un avanzado sistema de medición basado en láser que mide la termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR)para la caracterización térmica sin contacto de películas finas películas finas y estructuras multicapa.
Permite determinar con precisión conductividad térmica, difusividad térmicaefusividad capacidad calorífica volumétrica y conductividad térmica límite, incluso en capas ultrafinas de unos pocos nanómetros.
Diseñado para la investigación y las aplicaciones industriales de gama alta, el TF-LFA L54 combina una sensibilidad excepcional, un amplio rango de temperaturas (desde temperatura ambiente hasta 500 °C) y opciones modulares para la anisotropía, el mapeo de muestras y la visualización óptica.
Este innovador sistema ofrece una precisión, estabilidad y flexibilidad extraordinarias, por lo que es ideal para la caracterización de semiconductoresrecubrimientos, materiales termoeléctricos, LED y otras tecnologías avanzadas de capa fina.
Características únicas
Actualización de la tecnología óptica
El TF-LFA L54 utiliza el método de termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) para el análisis térmico sin contacto de películas finas.
Las ventajas más importantes de la tecnología FDTR incluyen
- Medición sin contacto: elimina las interferencias mecánicas y garantiza la máxima precisión con muestras sensibles o microscópicas.
- Precisión de alta frecuencia: permite determinar las propiedades térmicas en un amplio rango de modulación para una gran variedad de materiales de película fina.
- Estabilidad mejorada: la alineación óptica optimizada y el enfoque automático garantizan resultados reproducibles sin ajuste manual.
- Gran rango de medición: permite analizar capas con un grosor de unos pocos nanómetros a varios micrómetros a temperaturas de hasta 500 °C.
Nuevas funciones de hardware
Diseño óptico avanzado
El TF-LFA L54 tiene una configuración de láser doble de última generación con un láser de bombeo modulado (405 nm) y un láser de sonda continua (532 nm ) para una excitación y detección precisas. Esta configuración optimizada garantiza la máxima estabilidad de la señal y sensibilidad de medición, incluso con revestimientos ultrafinos.
Ajuste automático del enfoque
Un sistema integrado de autoenfoque optimiza continuamente la posición del láser durante la medición, eliminando la necesidad de ajustes manuales y garantizando resultados reproducibles para cada muestra.
Función de mapa térmico
Un modo opcional de mapeo de la muestra permite a los usuarios analizar las propiedades térmicas en varios puntos o zonas de la superficie de la muestra, lo que resulta ideal para examinar capas no homogéneas o comprobar la uniformidad de los revestimientos.
Sistema de cámaras integrado
El módulo de cámara opcional proporciona una visión en directo de la zona de medición y permite así el posicionamiento exacto del punto láser y la inspección visual de la superficie de la muestra.
Enlace al laboratorio Linseis
Con Linseis Lab Link, ofrecemos una solución integrada para eliminar las incertidumbres en los resultados de las mediciones. Con el acceso directo a nuestros expertos en aplicaciones a través del software, recibirás asesoramiento sobre el procedimiento de medición correcto y cómo analizar los resultados. Esta comunicación directa garantiza unos resultados óptimos y maximiza la eficacia de tus mediciones para un análisis e investigación precisos y un flujo de procesos sin problemas.
Configuración láser doble
El TF-LFA L54 tiene una configuración láser dual de alta precisión que consiste en un láser de bombeo modulado (405 nm) y un láser de sonda continua (532 nm).
Esta configuración permite una detección estable y de alta resolución de la señal de reflexión térmica y garantiza mediciones térmicas precisas incluso con capas ultrafinas en el rango nanométrico.
Alineación óptica automática
Un sistema integrado de autoenfoque y alineación ajusta continuamente el enfoque del láser durante el funcionamiento.
Esto elimina la necesidad de calibración manual, lo que da como resultado unas condiciones de medición uniformes, una mayor reproducibilidad y una menor influencia del operario.
Hihglights
Caracterización térmica exhaustiva:
- Medición de la conductividad térmica, la capacidad calorífica, la difusividad térmica y la efusividad térmica.
- Determinación del contacto térmico entre dos capas vecinas.
Función de anisotropía:
-
Función opcional para medir la conductividad térmica tanto en la dirección de paso (a través del material) como en el plano (perpendicular a la excitación láser).
Amplia gama de temperaturas:
-
El dispositivo puede medir las propiedades térmicas de películas finas a temperatura ambiente hasta 500°C
Imágenes térmicas:
-
Con la función opcional de mapeo de la muestra, se pueden seguir las propiedades térmicas de la muestra en una zona o puntos concretos de la superficie , ideal para pruebas de homogeneidad.
Optimización automática y opción de cámara:
- Optimización automática del rayo láser para mejorar los resultados de la medición.
-
Opción de cámara adicional que proporciona información visual y facilita la selección de puntos de interés en la superficie de la muestra.
Medición de resistencias térmicas de contacto/valores conductivos:
-
Medición del contacto térmico entre dos capas, por ejemplo, entre la muestra y la superficie o la muestra y la capa transductora.
Características principales
Medición óptica sin contacto
Mediante la termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR ), el TF-LFA L54 realiza análisis térmicos sin contacto con precisión láser, ideales para películas finas y microestructuras sensibles.
Caracterización térmica exhaustiva
El sistema determina simultáneamente la conductividad térmica, la difusividad, la efusividad, la capacidad calorífica volumétrica y la conductividad térmica límite, sin ninguna suposición sobre la densidad o la capacidad calorífica.
Enfoque y alineación automáticos
Un sistema integrado de autoenfoque ajusta continuamente la posición del láser durante el funcionamiento, garantizando la máxima estabilidad, repetibilidad y precisión de medición para cada muestra.
Plataforma LINSEIS integrada
El software LINSEIS integrado ofrece una solución completa que combina hardware y software para lograr la máxima fiabilidad y precisión del proceso. La plataforma estandarizada permite integrar sin problemas componentes y dispositivos de socios externos, para obtener un sistema global especialmente robusto y fiable.
¿Tienes preguntas? ¡Llámanos!
+49 (0) 9287/880 0
Nuestro servicio está disponible de lunes a jueves de 8 a 16 h y los viernes de 8 a 12 h.
¡Estamos a tu disposición!
Especificaciones
Capacidad para capas ultrafinas: analiza capas de 10 nm a 20 µm
Funcionamiento a alta temperatura: mediciones hasta 500 °C en atmósferas controladas
Amplio rango de medición: conductividad térmica de 0,01 a 2000 W/m-K
Descubre nuestro potente TF-LFA, desarrollado para el análisis de vanguardia de películas finas:
- Método de medición: Termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) para el análisis térmico sin contacto basado en láser
- Parámetros analizados: Conductividad térmica, difusividad, efusividad, capacidad calorífica volumétrica y conductividad interfacial.
- Alineación óptica: configuración de doble láser con enfoque automático para máxima estabilidad y precisión
- Opción Anisotropía: Mide la conductividad térmica en el plano y en el plano transversal de materiales multicapa y 2D
- Mapeado térmico: modo de mapeado superficial para evaluar la homogeneidad de la película y la calidad del revestimiento
Medición de la anisotropía – conductividad térmica en todas las direcciones
El TF-LFA L54 permite determinar con precisión la anisotropía de la conductividad térmica: mide tanto el transporte de calor en el plano como el transversal en capas finas y estructuras multicapa.
Esta capacidad es esencial para materiales avanzados como los semiconductorestermoeléctricos, cristales 2D y baterías componentes de baterías donde la dirección del flujo de calor tiene un impacto crítico en el rendimiento y la fiabilidad.
Con la ayuda de termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) el sistema proporciona datos sin contacto y específicos de la dirección con una precisión excepcional, lo que permite a los investigadores comprender plenamente y optimizar el comportamiento térmico de materiales complejos y anisótropos.
Anisotropía de la conductividad térmica
En el desarrollo de baterías y componentes electrónicos modernos, la dirección del flujo de calor es un factor decisivo para el rendimiento y la seguridad.
Dado que la conductividad térmica de un material puede variar en función de la dirección -fenómeno conocido como anisotropía-, es importante distinguir entre el transporte de calor en el plano (paralelo a la superficie) y en el plano transversal (perpendicular a la superficie).
La conductividad en el plano es crítica para una distribución eficaz del calor a través de las capas de la batería o del semiconductor, mientras que una baja conductividad en el plano transversal es deseable en los revestimientos de barrera térmica, como las películas finas de SiO₂ que protegen los componentes sensibles.
Los materiales bidimensionales como el PdSe₂ presentan una fuerte anisotropía y ofrecen oportunidades prometedoras para la conversión de energía y la gestión térmica avanzada.
Para aprovechar al máximo estos materiales, es esencial realizar pruebas térmicas en función de la dirección.
Figura 2: Conductividad térmica fuera del plano y dentro del plano de un PdSe2 de 297 nm de grosor.
El TF-LFA ofrece la posibilidad de medir la conductividad térmica de un material 2D de este tipo no sólo en ambos sentidos, sino también en ambas direcciones.
direcciones principales, dentro y fuera del plano (véanse Fig. 2 b y 2 c), sino incluso a través del eje de rotación de la superficie en dos
diferentes niveles cristalográficos.
*Las mediciones fueron realizadas por el Dr. Juan Sebastián Reparaz.
Método
Termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR)
El sitio termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR)es un método óptico, sin contacto, para determinar las propiedades termofísicas de las capas finas. capas finas y estructuras multicapa.
Mide la reacción térmica de la superficie de un material a una excitación láser modulada armónicamente y, por tanto, permite un análisis preciso sin contacto mecánico ni preparación destructiva.
En este método, un láser de bombeo calienta periódicamente la superficie de la muestra, mientras que un láser de sonda detecta pequeños cambios en la reflectividad debidos a las fluctuaciones de temperatura.
El desplazamiento de fase entre el calentamiento y la reacción proporciona información detallada sobre conductividad térmica, difusividad térmicaefusividad capacidad calorífica volumétrica y conductividad térmica límite.
Al analizar la señal en el dominio de la frecuencia, el TF-LFA L54 elimina los errores experimentales relacionados con la duración del pulso o la alineación óptica, garantizando una gran estabilidad y precisión de la medición .
Esto hace que el FDTR sea ideal para capas finas y revestimientos , semiconductoresmateriales termoeléctricos y estructuras 2D en las que las técnicas convencionales basadas en el contacto alcanzan sus límites.
Principio de funcionamiento de la TF-LFA L54
El TF-LFA L54 determina las propiedades termofísicas de películas finas y estructuras multicapa mediante el método de termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR), una técnica completamente óptica y sin contacto basada en la modulación láser y la medición de la reflectancia.
Durante la medición, un láser de bombeo modulado calienta periódicamente la superficie de la muestra, mientras que un láser de sonda controla los diminutos cambios de reflexión causados por las fluctuaciones de temperatura resultantes.
El desfase entre la excitación térmica y la señal reflejada se registra con gran precisión y se analiza mediante un modelo de transporte de calor dependiente de la frecuencia.
El TF-LFA L54 utiliza estos datos para calcular parámetros importantes como la conductividad térmica, la difusividad, la efusividad, la capacidad calorífica volumétrica y la conductividad límite térmica.
Este enfoque permite la caracterización precisa, reproducible y no destructiva de películas finas, revestimientos y materiales de revestimiento, incluso en casos en los que los métodos de contacto convencionales no son adecuados.
Variables medidas con la Termorreflexión en el Dominio de la Frecuencia (FDTR)
Posibilidades de análisis de láminas delgadas con el TF-LFA L54:
- Conductividad térmica (λ) – cuantifica la capacidad de la lámina delgada o multicapa para conducir el calor.
- Coeficiente de difusividad térmica (α) – describe la rapidez con la que el calor se propaga a través del material.
- Capacidad calorífica volumétrica (ρ-cp) – indica la cantidad de calor almacenado por unidad de volumen y cambio de temperatura.
- Eficacia térmica (e): indica la eficacia con la que la lámina intercambia calor con su entorno.
- Conductividad térmica límite (TBC): mide la eficacia de la transferencia de calor entre capas o interfaces.
- Conductividad anisótropa: distingue entre transferencia de calor en el plano y en el plano transversal en materiales anisótropos.
- Comportamiento dependiente de la temperatura – análisis de los cambios de propiedades hasta 500 °C en atmósferas controladas.
¿Tienes preguntas? ¡Llámanos!
+49 (0) 9287/880 0
Nuestro servicio está disponible de lunes a jueves de 8 a 16 h y los viernes de 8 a 12 h.
¡Estamos a tu disposición!
TF-LFA L54 explicado - función, uso y capacidades
¿Qué son las láminas delgadas y dónde se utilizan?
Películas finas:
Las láminas delgadas son materiales con un grosor de nanómetros a micrómetros que se aplican a superficies.
En función de su grosor y temperatura, sus propiedades termofísicas difieren considerablemente de las de los materiales a granel. Las láminas delgadas se suelen utilizar en semiconductores, LED, pilas de combustible y medios de almacenamiento óptico.
Diferentes tipos de láminas delgadas
- Capa fina: capa de unos pocos nm a µm
- Las películas crecen sobre un sustrato específico
- Las técnicas típicas de depilación son
- PVD (por ejemplo, pulverización catódica, vaporización térmica)
- CVD (PECVD, LPCVD, ALD)
- Colada por goteo, revestimiento por rotación e impresión
- Varios tipos de películas, incluyendo
- Láminas semiconductoras (por ejemplo, láminas termoeléctricas, sensores, transistores)
- Láminas metálicas (utilizadas como contactos)
- Capas de aislamiento térmico
- Recubrimientos ópticos
¿En qué se diferencia el FDTR del TDTR?
Nuestro avanzado sistema de termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) ofrece importantes ventajas sobre el método convencional de termorreflexión en el dominio del tiempo (TDTR), ya que optimiza la configuración y mejora la estabilidad de la medición.
No es necesario ajustar el láser de la sonda: a diferencia de la disposición TDTR, en la que es necesario ajustar el láser de la sonda debido a ligeros cambios en la reflexión a medida que la muestra cambia con respecto a la muestra, nuestro sistema FDTR elimina este requisito. Nuestro sistema tiene una función de enfoque automático que ajusta continuamente el enfoque del láser de la sonda para tener en cuenta cualquier cambio en la muestra, garantizando unas condiciones de medición óptimas sin intervención manual.
Láseres alineados: Gracias a los láseres perfectamente alineados de nuestro sistema FDTR, no es necesario ajustar el haz láser de la sonda, lo que facilita la colocación de la muestra y hace que las mediciones sean más estables.
Mayor rango de medición: Con su mayor rango de medición, nuestro FDTR supera incluso a las configuraciones TDTR nanopulsadas. Se pueden medir capas de muestra más finas y capas finas con mayor conductividad térmica.
Sin supuestos: nuestro completo algoritmo de evaluación te permite medir capas finas sin ningún supuesto. Todo lo que necesitas saber es el grosor de la muestra.
Ventajas:
- Mayor rango de medición
- Manejo más fácil
- Mayor estabilidad
- Resultados más precisos
- Posibilidad de medir la resistencia térmica de contacto entre dos
- Capas
- No hay supuestos relativos a la
- Capacidad calorífica y densidad del diluyente
- Películas de muestra
¿Qué es una muestra multicapa en el análisis de capas finas?
Muestra multicapa
Película fina (por ejemplo, semiconductor, metal, orgánico, óxido)
Sustratos (por ejemplo, Si, Si3N4, cristal de cuarzo)
¿Cuál es la diferencia entre el método de 3 omegas y el método de termorreflexión (método de la bomba-sonda)?
El método 3-omega es un proceso electrotérmico en el que una tira metálica sirve simultáneamente como elemento calefactor y sensor de temperatura. Una corriente con la frecuencia ω induce un calentamiento periódico; la componente de tensión resultante a 3ω se utiliza para evaluar la conductividad térmica, la difusividad y el calor específico de capas finas o materiales a granel sobre un sustrato.
En cambio, los métodos de termorreflexión/bomba-sonda (por ejemplo, termorreflexión en el dominio del tiempo (TDTR) o termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR)) son ópticos y sin contacto: un láser de bomba modulado o pulsado calienta la muestra y un láser de sonda controla los cambios en la reflectividad (termorreflexión) para seguir la dinámica de la temperatura y extraer las propiedades de transporte térmico.
Importantes diferencias prácticas:
- La calidad de la superficie y los revestimientos son importantes: las técnicas de sonda de bombeo requieren la aplicación de una capa transductora metálica (para la termorreflexión) y se benefician de superficies ópticamente limpias. 3-Omega utiliza elementos calefactores metálicos estructurados sobre la muestra.
- Interacción sustrato/revestimiento: 3-Omega suele utilizar un calentador en el sustrato/revestimiento para realizar mediciones en el plano o en el plano transversal; la termorreflexión es muy sensible a las interfaces y a las películas finas, y funciona con películas muy finas.
- Manipulación: Los métodos ópticos permiten realizar mediciones sin contacto y son adecuados para capas pequeñas/finas; los 3-omega requieren estructuración y conexión eléctrica. Por tanto, elige según el grosor de la película, el diseño del sustrato/recubrimiento y la preparación de la superficie.
¿Qué tipos de muestras se pueden medir con qué técnica? (método de producción, intervalo de temperatura, manipulación, sustrato, etc.)
Los distintos principios de medición son adecuados para distintos tipos de muestras:
- Método 3-omega: Adecuado para películas finas sobre sustratos (grosor de película de nanómetros a micrómetros) o sustratos de volumen con elementos calefactores estructurados. Funciona para múltiples procesos de deposición (PVD, CVD, recubrimiento por rotación) siempre que se pueda acoplar un elemento calefactor/sensor. Puede requerir una preparación especial de la muestra y la geometría del sustrato.
- Termorreflexión (bomba-sonda / FDTR / TDTR): Ideal para capas ultrafinas (de 10 nm a varias µm) y apilamientos multicapa que se aplican a sustratos mediante técnicas como PVD, CVD, ALD, revestimiento por rotación o colada gota a gota. El TF-LFA L54, por ejemplo, admite capas de 10 nm a ~20 µm. Rango de temperaturas: Para los métodos ópticos, la temperatura de medición puede oscilar entre la temperatura ambiente y ~500 °C (según el dispositivo) en atmósferas inertes, oxidantes o reductoras. Manipulación: Los métodos ópticos requieren superficies limpias, la deposición de capas transductoras y un buen contacto entre el sustrato y la película. La 3-Omega requiere elementos calefactores estructurados y, a veces, membranas suspendidas para la medición en el plano.
- Por tanto, la elección depende del grosor de la película, el tipo de sustrato, el intervalo de temperatura y la dirección de medición requerida.
In-Plane vs. Cross-Plane - ¿Qué tecnología puede utilizarse para cada aplicación y cuál es más sensible?
- La medición en el plano se refiere al transporte de calor paralelo a la superficie de una lámina o sustrato.
- La medición transversal se refiere al transporte de calor perpendicular a la superficie de la película/sustrato (a través del espesor). En el caso de las películas finas y las estructuras multicapa, ambas direcciones son importantes, ya que a menudo se produce anisotropía. En términos técnicos:
- El 3-Omega puede configurarse para mediciones tanto en el plano como en el plano transversal, por ejemplo, un elemento calefactor sobre una membrana suspendida proporciona datos en el plano; el 3-Omega diferencial sobre lámina + sustrato proporciona datos en el plano transversal.
- La termorreflexión (FDTR / TDTR) suele ser muy sensible en la dirección transversal al plano, ya que los cambios de reflectancia controlan la dinámica de la temperatura perpendicular a la superficie; pueden ser necesarias configuraciones o modificaciones adicionales para la conductividad térmica en el plano. Por tanto:
- Los métodos de termorreflexión son especialmente eficaces para obtener una conductividad térmica precisa a través del plano.
- Para las mediciones en el plano, el 3-Omega sigue siendo una buena elección (sobre todo para las películas estructuradas o suspendidas). La sensibilidad depende de la geometría de la película, la configuración de la medición y la relación señal/ruido: los métodos ópticos ofrecen una sensibilidad muy alta para películas finas e interfaces.
¿Cuánto cuesta un TF-LFA L54?
El precio de un sistema TF-LFA L54 depende de la configuración elegida y de las opciones adicionales, como el rango de temperatura, el tipo de horno, el sistema de refrigeración, las funciones de automatización o los modos de medición especiales. Como cada sistema se puede personalizar según los requisitos específicos de tu aplicación, los costes pueden variar considerablemente.
Para obtener un presupuesto exacto, envíanos tus requisitos a través de nuestro formulario de contacto: estaremos encantados de proporcionarte un presupuesto personalizado.
¿Cuál es el plazo de entrega de un TF-LFA L54?
El plazo de entrega de una TF-LFA L54 depende en gran medida de las opciones y la configuración seleccionadas. Las características adicionales, como hornos especiales, rangos de temperatura ampliados, automatización o personalización, pueden aumentar el tiempo de producción y preparación y, por tanto, prolongar el plazo de entrega.
Ponte en contacto con nosotros a través de nuestro formulario de contacto para recibir una estimación precisa del plazo de entrega basada en tus requisitos individuales.
Software
Hacer visibles y comparables los valores
Software general
Todos los analizadores térmicos LINSEIS están totalmente controlados por PC y funcionan en entornos Microsoft® Windows®.
El paquete de software está dividido en tres módulos intuitivos -control de temperatura, adquisición de datos y análisis de datos- y garantiza un proceso fluido desde la configuración hasta el análisis final.
El software LINSEIS se ha desarrollado en colaboración con nuestros especialistas en aplicaciones y combina facilidad de uso, seguridad de los datos y una amplia funcionalidad para un funcionamiento diario eficaz.
Las funciones más importantes son
- Compatibilidad total con MS® Windows™.
- Protección automática de los datos en caso de corte de corriente
- Evaluación en tiempo real de las mediciones en curso
- Comparación de curvas y superposición de varios conjuntos de datos
- Almacenamiento, exportación e importación de datos en formato ASCII o Excel
Software de análisis y medición
El software de evaluación ofrece herramientas avanzadas para el análisis térmico detallado de películas finas y sistemas multicapa.
Utilizando un modelo multicapa de transporte de calor, determina simultáneamente la conductividad térmica, la difusividad, la efusividad y la capacidad calorífica volumétrica, y también permite determinar la resistencia de contacto, la visualización de la sensibilidad y las pruebas de viabilidad de cada experimento.
El software de medición garantiza un funcionamiento totalmente automático con una introducción sencilla y fácil de todos los parámetros de medición.
Garantiza un control preciso de la temperatura, resultados reproducibles y un flujo de trabajo optimizado, desde la preparación de la prueba hasta la determinación completa de las propiedades térmicas.
Biblioteca Térmica LINSEIS
El paquete de software Biblioteca térmica LINSEIS es una opción para el conocido software de evaluación LINSEIS Platinum, de fácil manejo, que está integrado en casi todos nuestros aparatos. Con la Biblioteca Térmica, puedes comparar las curvas completas con una base de datos que contiene miles de referencias y materiales estándar en sólo 1-2 segundos.
Multiinstrumento
Todos los instrumentos LINSEIS DSC, DIL, STA, HFM, LFA, etc. se pueden controlar mediante una plantilla de software.
Multilingüe
Nuestro software está disponible en muchos idiomas diferentes que el usuario puede cambiar, entre ellos: Inglés, español, francés, alemán, chino, coreano, japonés, etc.
Generador de informes
Cómoda selección de plantillas para crear informes de medición personalizados.
Varios usuarios
El administrador puede configurar distintos niveles de usuario con diferentes derechos para manejar el aparato. También está disponible como opción un archivo de registro.
Software cinético
Análisis cinético de datos DSC, DTA, TGA y EGA (TG-MS, TG-FTIR) para investigar el comportamiento térmico de las materias primas y los productos.
Base de datos
La base de datos de última generación permite una gestión sencilla con hasta 1000 registros de datos.
Aplicaciones
Películas finas
En los sistemas modernos de película fina -como los semiconductores, los LED, las pilas de combustible o los medios de almacenamiento óptico-, las propiedades de transporte de calor difieren considerablemente de las de los materiales a granel.
La reducción de la conductividad térmica suele deberse a efectos como la dispersión interfacial, las impurezas, los límites de grano o el comportamiento dependiente del grosor.
El LINSEIS TF-LFA L54 utiliza la tecnología de termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) y permite el análisis térmico sin contacto y de alta precisión de películas finas y estructuras multicapa en el rango de unos pocos nanómetros a varios micrómetros.
Determina parámetros importantes como la conductividad térmica, la difusividad, la efusividad, la capacidad calorífica volumétrica y la conductividad límite térmica, y proporciona información importante sobre el transporte de calor, las interfaces de las capas y el rendimiento del material.
Con su precisión óptica y sus avanzados modelos de evaluación de datos, el TF-LFA L54 es el instrumento ideal para la investigación y el control de calidad en el desarrollo de películas finas, garantizando una gestión térmica optimizada en materiales y dispositivos de última generación.
Ejemplo de aplicación: diamante CVD – conductividad térmica
Las muestras de diamante altamente conductoras pueden medirse con el Analizador de Frecuencia Láser Linseis (TF-LFA L54), que utiliza la técnica de termorreflexión en el dominio de la frecuencia para caracterizar el comportamiento térmico y garantizar el control de calidad en aplicaciones en las que la disipación eficaz del calor es fundamental. Las mediciones precisas de la conductividad térmica son esenciales para verificar la calidad y el rendimiento de las muestras de diamante, ya que factores como el tamaño del grano, la pureza y el grosor pueden afectar a las propiedades de transporte.
Medición de las propiedades térmicas del diamante CVD. El eje x muestra la frecuencia escalada logarítmicamente en hercios, mientras que el eje y muestra el desplazamiento de fase entre la excitación por el láser de bombeo y el láser de sonda. Donde λ es la conductividad térmica, α es la conductividad térmica, e es la efusividad térmica y TBC es la conductividad térmica límite entre la capa transductora (oro) y la muestra (diamante). Determina lo bien que una combinación de materiales es capaz de intercambiar calor entre sí.
La termorreflexión en el dominio de la frecuencia (FDTR) es un método preferido para medir la conductividad térmica en materiales como el diamante CVD, especialmente en películas finas y muestras a microescala en las que es esencial una alta resolución espacial. El Analizador de Frecuencia Láser de Linseis (TF-LFA) es una herramienta ideal para este fin. El FDTR utiliza un láser modulado para inducir un calentamiento localizado en la muestra y mide la respuesta termorreflectante del material
a distintas frecuencias de modulación. Mediante esta técnica, los investigadores pueden determinar la conductividad térmica modelizando el flujo de calor a través del diamante y sus interfaces.
Ejemplo de aplicación: película fina de SiO2 de 504 nm
Las capas finas de vidrio de dióxido de silicio puro (cuarzo) se utilizan a menudo en la industria electrónica y de semiconductores como capa protectora o como capa aislante térmica o electrónica. En este ejemplo, se examinó una capa de SiO2 con el dispositivo TF-LFA de Linseis para caracterizar completamente sus propiedades térmicas.
Ejemplo de aplicación: nitruro de aluminio AIN
El AlN se utiliza a menudo como capa de aislamiento térmico o capa de aislamiento electrónico en sensores o en microelectrónica. En esta aplicación se investigaron sus propiedades térmicas en función del grosor de la capa mediante TF-LFA.
Bien informado
