粉體行業(yè)在線展覽
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日本
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1534
— 薄膜材料的熱導(dǎo)率評(píng)價(jià)將變得極為簡(jiǎn)便
日本Advance Riko公司推出的納米薄膜熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)是使用2ω方法測(cè)量納米薄膜厚度方向熱導(dǎo)率的商用系統(tǒng)。與其他方法相比，樣品制備和測(cè)量極為簡(jiǎn)單。
納米薄膜熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)特點(diǎn)：
1. 在納米尺度衡量薄膜的熱導(dǎo)率
開發(fā)出的監(jiān)測(cè)周期加熱過程中熱反射帶來的金屬薄膜表面溫度變化的方法，通過厚度方向上的一維熱導(dǎo)模型計(jì)算出樣品表面的溫度變化，極為簡(jiǎn)便的衡量厚度方向上熱導(dǎo)率。（日本**：5426115）
2. 樣品制備簡(jiǎn)單
不需要光刻技術(shù)即可將金屬薄膜（1.7mm×15mm×100nm）沉積在薄膜樣品上。
納米薄膜熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用：
1. 熱設(shè)計(jì)用薄膜熱導(dǎo)率評(píng)價(jià)的優(yōu)先選擇。
low-k薄膜，有機(jī)薄膜，熱電材料薄膜
2. 可用于評(píng)價(jià)熱電轉(zhuǎn)換薄膜
納米薄膜熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量原理：
當(dāng)使用頻率為f的電流周期加熱金屬薄膜時(shí)，熱流的頻率將為電流頻率的2倍（2f）。如果樣品由金屬薄膜（0）-樣品薄膜（1）-基體（s）組成（如圖），可由一維熱導(dǎo)模型計(jì)算出金屬薄膜上表面的溫度變化T(0)。
假設(shè)熱量全部傳導(dǎo)到基體，則T(0)可由下式計(jì)算：
（λ/Wm-1K-1，C/JK-1m-3，q/Wm-3，d/m，ω（=2πf）/s-1）
式中實(shí)部（同相振幅）包含樣品薄膜的信息。如熱量全部傳導(dǎo)到基體，則同相振幅正比于(2 ω)0.5，薄膜的熱導(dǎo)率（λ1）可由下式給出：
（m：斜率，n：截距）
納米薄膜熱導(dǎo)率測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)：
1. 測(cè)試溫度：室溫
2. 樣品尺寸：長(zhǎng)10～20mm，寬10mm
厚0.3～1mm（含基體）
3. 基體材料：Si（推薦）
Ge，Al2O3（高熱導(dǎo)率）
4. 樣品制備：樣品薄膜上需沉積金屬薄膜（100nm）
（推薦：金）
5. 薄膜熱導(dǎo)率測(cè)量范圍：0.1～10W/mK
6. 測(cè)試氛圍：大氣
設(shè)備概念圖
樣品準(zhǔn)備
Si基底上的SiO2薄膜（20-100nm）測(cè)量結(jié)果
d1 / nm | 19.9 | 51.0 | 96.8 |
λ1/ W m-1 K-1 | 0.82 | 1.03 | 1.20 |
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