| 品牌 | 昊量光電 | 產(chǎn)地類別 | 進(jìn)口 |
|---|---|---|---|
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 電子/電池,綜合 |
方脈沖熱源法（Square-Pulsed Source method, SPS）適用于亞毫米級樣品的綜合熱物性測量，能夠同時測量各向同性材料的熱導(dǎo)率和比熱容、三維各向異性熱導(dǎo)率張量，以及半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的薄膜熱導(dǎo)率、比熱容和界面熱阻。
方脈沖熱源法測量系統(tǒng)(SPS)主要應(yīng)用：
亞毫米級樣品的綜合熱物性測量
同時測量各向同性材料的熱導(dǎo)率和比熱容
三維各向異性熱導(dǎo)率張量
半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的薄膜熱導(dǎo)率、比熱容和界面熱阻
方脈沖熱源法測量系統(tǒng)(SPS)特點和優(yōu)勢：
同時在時間域和頻率域上測量
同時測量熱導(dǎo)率和比熱容
表征三維各向異性熱導(dǎo)率張量
測量操作靈活簡便
方脈沖熱源法測量系統(tǒng) (SPS)系統(tǒng)簡介
在微米及更小尺度下，材料的熱傳導(dǎo)和能量傳遞機(jī)制發(fā)生顯著變化，尤其是熱導(dǎo)率、比熱容和界面熱阻等熱物性參數(shù)的變化，這對新材料的熱管理和性能優(yōu)化提出了更高的要求。隨著薄膜材料和小尺寸組件在微電子、半導(dǎo)體、光電器件及能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，精確測量這些材料的熱物性變得尤為重要。然而，傳統(tǒng)的宏觀尺度熱物性測量方法難以有效應(yīng)用于這些微納米尺度的材料。
基于方脈沖熱源法（Square-Pulsed Source method, SPS）的測量系統(tǒng)，利用激光的泵浦-探測熱反射技術(shù)，不僅能夠同時測量微米薄膜和塊體材料的熱導(dǎo)率和比熱容，還能表征三維各向異性熱導(dǎo)率張量，測量半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面熱阻，準(zhǔn)確測量納米薄膜的熱導(dǎo)率，甚至實現(xiàn)亞毫米空間分辨的局部對流換熱系數(shù)測量。這為材料設(shè)計、性能優(yōu)化以及熱管理策略的制定提供了更加全面的技術(shù)支持。
方脈沖熱源法測量系統(tǒng) (SPS)測量原理
方脈沖熱源法（Square-Pulsed Source method, SPS）采用激光的泵浦-探測技術(shù)，待測的樣品表面鍍有約100 nm厚的金屬膜作為溫度傳感層，泵浦激光經(jīng)過50%占空比的方波調(diào)制后聚焦在樣品表面，對其進(jìn)行周期性加熱；探測激光一部分作為參考信號直接進(jìn)入平衡光電探測器，另一部分聚焦在樣品表面加熱樣品和探測表面溫度。在溫升低于10 K的情況下，金屬膜反射率與溫度變化呈線性關(guān)系。樣品表面金屬膜反射激光的光強變化通過光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號，并傳輸給周期波形分析儀（PWA），以獲得方波加熱周期下樣品表面溫度變化的幅值響應(yīng)信號，幅值信號經(jīng)歸一化處理并與傳熱模型擬合，從而獲取樣品的熱物性參數(shù)。
圖1 SPS系統(tǒng)原理圖和樣品結(jié)構(gòu)示意圖
方脈沖熱源法測量系統(tǒng) (SPS)系統(tǒng)配置:
1.可同時實現(xiàn)方脈沖熱源法(SPS)、空間域熱反射法(SDTR)、穩(wěn)態(tài)熱反射法(SSTR)的測量
2.雙色泵浦-探測系統(tǒng)，標(biāo)配的泵浦光波長458nm，功率200 mW，探測光波長為785nm
3.泵浦光調(diào)制頻率的范圍為:1Hz-20 MHz
4.光斑半徑可變范圍:1-40 um
5.ccd顯微成像系統(tǒng)清楚觀察樣品表面和光斑位
6.自動化實驗測量，全程軟件操作，無需復(fù)雜的手動調(diào)節(jié)
7.自動化信號分析處理，可同時擬合多組信號獲取多個參數(shù)，并計算測量誤差
圖2. SPS技術(shù)對一系列標(biāo)準(zhǔn)樣品的熱導(dǎo)率和比熱容的測量結(jié)果與文獻(xiàn)參考值的比較
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