TF-LFA : la mesure de la diffusivité thermique de couches minces

TF LFA mesure diffusivité thermique de couches minces

TF LFA

La détermination des grandeurs thermiques de couches minces diffère des matériaux aux dimensions massives. C’est pourquoi Linseis GmbH propose un appareil de mesure de la diffusivité thermique sur couche mince. Basé sur le principe des méthodes Flash (Page méthode Flash) il existe toutefois plusieurs principes de mesure selon la nature des échantillons.

La méthode Laser Flash haute vitesse : détection arrière/chauffage avant (RF)

Le principe de mesure est le même que pour la technique Laser-flash standard: le détecteur et le laser sont chacun sur les côtés opposés de l’échantillon. Étant donné que les détecteurs IR sont trop lents pour la mesure de couches minces, la détection est effectuée par la méthode dite de la thermo-réflectivité.

L’idée derrière cette technique est que, une fois un matériau chauffé, la variation de la réflectivité de la surface peut être utilisée pour en dériver les propriétés thermiques. La réflectivité est mesurée en fonction du temps, et les données reçues peuvent être adaptées à un modèle qui contient des coefficients qui correspondent aux propriétés thermiques.

La méthode de thermoréflectivité nanosecondes : Chauffage avant Détection avant (FF) :

La méthode de thermoréflectivité est un procédé par lequel les propriétés thermiques (conductivité thermique, diffusivité thermique) de couches minces ou de films peuvent etre déterminées. La géométrie de mesure est appelée «front heating front detection (FF) » parce que le détecteur et le laser sont sur le même côté de l’échantillon.

Ce procédé peut être appliqué à des couches minces sur des substrats non transparents pour laquelle la technique de RF ne convient pas.

Methode combinée à haute vitesse laser Flash (RF) & la méthode de thermoréflectivité du domaine temporel (FF):

Bien sûr, les deux méthodes peuvent également être mises en œuvre dans un système unique pour combiner les avantages des 2 méthodes. En effet la disposition du laser du TF LFA permet d’orienter l’impulsion au choix sur l’une ou l’autre face de l’échantillon grâce à un jeu de miroir. Inutile de déplacer le laser !!!

N’hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus

Modèle:TF-LFA
Plage de température: Température ambiante à 500°C
 de -100°C jusqu’à 500°C
Laser de pulse: laser Nd-YAG
Energie d’impulsion maximum:90mJ/pulse (contrôlée par le logiciel)
Largeur d’impulsion:8 ns
Sonde laser:laser HeNe(433nm), 2mW
Détecteur :photodiode Si-PIN, diamètre actif : 0.8 mm, bande passante DC … 400MHz, temps de montée: 1ns
Plage de mesure:0,01 mm2/s jusqu’à 1000 mm2/s
Diamètre de l’échantillon:échantillons ronds ∅ 10…20 mm
L’épaisseur de l’échantillon:80 nm jusqu’à 20 µm
Atmosphères:inerte, oxyd., réductrice
Vide:jusqu’à 10-4mbar

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