| 型號: | NanoTR / PicoTR |
| 品牌: | NETZSCH(耐馳) |
| 產地: | 德國 |
| 產品別名: | 皮秒級熱反射法薄膜導熱儀PicoTR 脈沖激光熱反射法薄膜導熱儀 |
| 檢測方法: | 熱反射法 |
測量原理
熱反射（Thermo-Reflectance）方法基于超高速激光閃射系統，可測量基片上金屬、陶瓷、聚合物薄膜的熱物性參數，如熱擴散系數（Thermal Diffusivity）、熱導率（Thermal Conductivity）、吸熱 系數（Thermal Effusivity）和界面熱阻。
由于激光閃射時間僅為納秒（ns）量級，甚至可達到皮秒（ps）量級，此系統可測量厚度低至10nm的薄膜。同時，系統提供不同的測量模式，以適應于不同的基片情況（透明/不透明）。
該方法符合國際標準：
JIS R 1689：通過脈沖激光熱反射方法測量精細陶瓷薄膜的熱擴散系數；
JIS R 1690：陶瓷薄膜和金屬薄膜界面熱阻的測量方法。
發展簡史
1990 年，日本產業技術綜合研究所/日本國家（AIST/NMIJ）發明熱反射法，測量薄膜導熱性能。
2008 年，AIST 設立 PicoTherm 公司。
2010 年，PicoTherm 公司推出納秒級熱反射系統 NanoTR。
2012 年，PicoTherm 公司推出皮秒級熱反射系統 PicoTR。
2014 年，PicoTherm 公司和 NETZSCH 公司建立戰略合作。NETZSCH 將負責 PicoTherm 產品在的銷售和服務。
測量模式
| RF 測量模式 | FF 測量模式 |
 |  |
| 主激光源從反面加熱薄膜，檢測激光從正面測量薄膜的溫度升高過程，從而計算薄膜的導熱性能參數。此模式適用于透明基片。 | 主激光源從正面加熱薄膜，檢測激光從正面測量薄膜的溫度下降過程，從而計算薄膜的導熱性能參數。此模式適用于不透明基片。 |
NanoTR / PicoTR - 技術參數
| 技術參數 | NanoTR | PicoTR |
| 溫度范圍 | RT，RT … 300°C（選件） | RT，RT … 500°C（選件） |
| 真空度 | N/A | 10-6 mbar（選件） |
| 測量模式 | RF/FF | RF/FF |
| 樣品尺寸 | 10x10 ... 20x20 mm | 10x10 ... 20x20 mm |
| 薄膜厚度 | RF： 金屬：1 ... 20µm 陶瓷：300nm ... 5µm 聚合物：30nm ... 2µm FF：> 1µm | RF： 金屬：100nm ... 900nm 陶瓷：10nm ... 300nm 聚合物：10nm ... 100nm FF：> 100nm |
| 基片厚度 | < 1mm | < 1mm |
| 熱擴散溫升時間 | 10ns ... 10µs | 10ps ... 10ns |
| 熱擴散系數 | 0.01…1000 mm2/s | 0.01…1000 mm2/s |
| 測量精度 | 5%(RF), 10%(FF) | 5%(RF), 10%(FF) |
| 操作系統 | Windows 7 | Windows 7 |
NanoTR / PicoTR - 應用實例
TaOx_5p 薄膜
RF 模式下，不同厚度 TaOx_5p（5%氧化物）薄膜的測量曲線。可見即使薄膜厚度低至 10nm，仍然可以得到良好的信噪比。且不同厚度的薄膜得到的面熱擴散時間數據符合線性關系。
不同厚度 TaOx_5p 薄膜樣品的原始溫升信號對比
面熱擴散時間 vs. 樣品厚度關系圖
金屬鉬薄膜
以下兩圖分別使用 RF 與 FF 模式，對石英基片上的 90nm 厚的 Mo 薄膜進行了測試。兩者的測試結果*一致，平均值為 16.0 mm2/s。
RF 模式測量結果
FF 模式測量結果
