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Nouvelles technologies sur le marché (fdtr)

Système de micromesure par réflexion thermique dans le domaine des fréquences
Introduction à l'équipement du système de mesure de la réflexion thermique dans le domaine des fréquences
Permet une analyse thermique nanométrique polyvalente et innovante
√ Évaluer avec précision la conductivité thermique des films et des microparticules
√ révéler l'anisotropie à l'aide d'un modèle de diffusion tridimensionnelConductivité thermique
√ quantifier la conductivité thermique des limites thermiques des interfaces profondes
√ À l'échelle microscopiqueAnalyse visuelle des performances thermiques
Principe de base: réflexion thermique dans le domaine des fréquences
Qu’est - ce que la réflexion thermique?
La réflexion thermique est la variation de la lumière réfléchie à la surface d'un matériau par rapport à la température.
Lorsque la quantité de variation de température est inférieure à 10 k, la réflexion thermique varie linéairement.

(C)TR: coefficient de réflexion thermique)
Méthode de détection par pompe pour la détection de la réflexion thermique
Le laser de pompe est modulé à une fréquence spécifique, chauffant périodiquement la surface de l'échantillon. Dans le même temps, l'illumination coaxiale du laser de sonde détecte un retard de phase dans le signal de réflexion thermique de la composante de réflexion thermique liée à la température de surface à partir de la lumière de sonde réfléchie.

(le dépôt d'une couche de convertisseur d'or à la surface de l'échantillon est nécessaire pour convertir efficacement l'énergie de pompage en chaleur et les variations de température qui en résultent en variations de réflectivité.)
Retard de phase dans le signal de réflexion thermique
Le signal de chauffage et le signal de réflexion thermique ont la même fréquence, mais il y a un retard de phase entre les deux, ce retard de phase dépendant des propriétés thermophysiques et de la géométrie de l'échantillon.

Mesure de la courbe de phase à travers les fréquences
Balayer la fréquence de modulation du laser de pompe (fréquence de chauffage) de faible à élevée, tracer une courbe de retard de phase qui peut généralement être obtenue en 10 minutes.

Ajustement des données et extraction des paramètres
Les propriétés thermophysiques sont évaluées quantitativement en adaptant la courbe de phase résultante au modèle de transport thermique. Ce modèle comprend les paramètres suivants.
Paramètres de chaque couche |
Conductivité thermique inter - plan et intra - plan (W / m·k), capacité calorifique spécifique volumique (kJ / m³)K) et épaisseur (nm) |
Les paramètres sont dansChaque interface |
Conductivité thermique des limites thermiques (MW / m2.k) |
(la taille du point laser et la distance de décalage entre le laser de pompe et le laser de sonde sont également incluses comme paramètres d'ajustement.)

Systèmes de mesure de réflectométrie thermique dans le domaine des fréquences principaux domaines d'application
√Industrie des semi - conducteurs: Évaluer la conductivité de la frontière thermique entre le film mince et le substrat, ainsi que la conductivité thermique des particules de charge dissipante de chaleur, peut être utilisé pour l'analyse de défaillance thermique de la puce, l'évaluation de la conductivité thermique à l'interface des matériaux d'encapsulation électronique.
√Développement de matériaux pour convertisseurs thermoélectriques: pour mesurer la conductivité thermique des films minces et des petits grains (à travers le plan et à l'intérieur), optimisant ainsi la taille des dispositifs thermoélectriques à l'échelle nanométrique pour réduire la conductivité thermique.
Partie 1
Fonctions réalisées par balayage laser et faisceau micro - focalisé
En utilisant des points laser à micro - échelle et des modèles de diffusion thermique tridimensionnelle, il est possible d'évaluer la conductivité thermique de l'anisotropie. Le dispositif permet également de mesurer la conductivité thermique dans les particules à micro - échelle.

En plus de la cartographie fdtr à l'aide d'un balayage de plate - forme motorisé, le balayage par faisceau laser permet également d'évaluer la conductivité thermique dans le plan et la conduction des limites thermiques.

Partie 2
Applications révolutionnaires dans le domaine de la thermophysique
Caractérisation de la conductivité thermique
Substrats massifs - saphir et diamant
Ce cas montre des mesures de conductivité thermique réalisées sur des substrats en saphir et en diamant. Les résultats de l'ajustement montrent que la conductivité thermique du substrat saphir est de 30,8 W / m.k, tandis que celle du substrat diamant est de 2820,0 W / m.k, ce qui montre que même avechautLes matériaux de conductivité thermique peuvent également être évalués quantitativement.

Film mince - amorphe d'une épaisseur de 100 nanomètresGe1-xSnx
Cette étude a porté sur les propriétés de conductivité thermique de quatre films minces de germanium - étain amorphe d'environ 100 nanomètres d'épaisseur, déposés sur un substrat de silicium et contenant différentes concentrations d'éléments étain. Les résultats montrent que les propriétés de conductivité thermique diminuent considérablement avec l'augmentation de la teneur en étain.

Caractérisation de la conductivité thermique des limites thermiques
Microparticules - particules d'alumine monocristalline 18um
Le graphique ci - dessous présente une étude de cas évaluant la conductivité thermique de particules d'oxyde monocristallin ayant une taille de particules de 18 µm. Ces particules ont une structure rugueuse / polyédrique, d'où la conductivité thermique des particules de nos raffinats. Ces particules ont une structure rugueuse / polyédrique, nous affinons donc le signal. Les résultats de l'ajustement montrent que la conductivité thermique de ces particules est comparable à celle de l'alumine massive.

Matériaux anisotropes - monocristal massif la5Ca9Cu24O41(LCCO)
Cette étude révèle que le monocristal massif la est ajusté en décomposant la conductivité thermique en composantes latérales et longitudinales5Ca9Cu24O41(lcco) Propriétés de conductivité thermique anisotrope des matériaux. Les résultats montrent: une conductivité thermique latérale élevée due à l'effet Magnéton; Alors que la conductivité thermique longitudinale est faible, principalement en raison de l'effet Phonon.

Conductivité thermique des limites thermiques - PVD vs pulvérisation
En comparant les données expérimentales, nous avons révélé la loi de variation du coefficient de conductivité limite thermique (TBC) à l'interface du substrat saphir lors de la préparation d'un substrat en or par dépôt physique en phase vapeur (PVD) avec un procédé de pulvérisation. Les données expérimentales montrent une valeur de TBC de 138,0 MW / M dans le procédé PVD2·k, tandis que le procédé de pulvérisation atteint 306,5 MW / M2·k, la conductivité thermique du substrat est similaire dans les deux procédés.

Conductivité thermique à la frontière thermique - interface de silicium collé fondu
Une étude de simulation a exploré la capacité du fdtr à détecter les changements dans la conductivité thermique limite thermique composite (C - TBC) à l'interface d'une plaquette de silicium collée fusionnée - un paramètre qui reflète l'interaction de la couche diélectrique multicouche avec l'interface à l'interface d'une plaquette de silicium fondu. Supposons que le C - TBC soit de 4,0 MW / M2·k et l'amplitude de fluctuation ± 40%, le diamètre du faisceau est de 50 µm, et les résultats montrent qu'une couche de silicium inférieure à 20 µm d'épaisseur peut obtenir des données de mesure valides dans la gamme de basses fréquences 10 - 50 kHz.
