2ω法纳米薄膜热导率计
TCN-2ω
该装置是世界上唯一一款用2·法测量纳米薄膜厚度方向热导率的商用装置。与其他方法相比，样品的制造和测量更简单。
用途
- 将低K绝缘膜的热阻数值化，并将其应用于半导体器件的热设计
- 绝缘膜的研制与散热性能的改善
- 热电薄膜应用评价
特長
- 可以测量在衬底上形成的20～1000nm薄膜的厚度方向上的热导率
- 通过使用热反射法的温度振幅检测实现测量
- 易于预处理测量样品
仕様
| 测量温度 | RT |
|---|---|
| 样品尺寸 | 宽10mm×长10-20mm×厚0.3-1mm（电路板） |
| 测量气氛 | 真空中 |
测量原理
当金属薄膜以f/Hz的频率加热时，加热量以2f/Hz的频率变化。
金属薄膜(0)-薄膜(1)-底板(s)的3层系中的金属薄膜表面的温度变化T(0)，在金属薄膜薄膜的热扩散充分通过的条件下，表示1维传热模型的解析解的下式。
:热传导率W m-1 K-1, C:体积比热容量J K-1 m-3,q:体积热量W m-3, d:厚度m, ω:角频率 (=2πf ) / s-1）
由于实数解（in-phase amplitude）中包含薄膜信息，因此在相同条件下改变频率进行测量时，相位振幅与（2ω）-0.5成正比。
薄膜的导热率λ1按下列公式计算：
（m:倾斜度，n:截距）
Si衬底上SiO2薄膜（20－100nm）的示例
| 薄膜厚度/nm | 19.9 | 51.0 | 96.8 |
|---|---|---|---|
| 热导率/Wm-1 K-1 | 0.82 | 1.12 | 1.20 |
