《泵浦-探測瞬態(tài)熱反射檢測方法》征求意見稿

1-泵浦-探測瞬態(tài)熱反射檢測方法本文件適用于電子類相關納微米尺度薄膜和塊體材料熱導率和界面熱下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少JB/T6898-2015低溫液體貯運設備GB30863-2014個體防護GB/T36969-2018納米技術原子力顯微術測定納米薄GB/T31563-2015金屬覆蓋層厚GB/T36053-2018X射線反射法測量薄膜的厚度、密度和界面密度儀GB/T20307-2006納米級長度的掃描電脈沖激光的半峰全寬，激光脈沖上升和下降到它的52單個脈沖激光照射樣品表面時單位面積內(nèi)的激光QAA——樣品表面激光光束面積，單位為每平方厘米(cm2)。pa=Q?f測試系統(tǒng)所處實驗室或密閉空間內(nèi)的溫度，單位為攝氏度(oC)。在特定頻率范圍內(nèi)的信號傳輸能力或信號處理當瞬時加上穩(wěn)態(tài)光照時,光電流對峰值而言從單位溫度梯度在單位時間內(nèi)經(jīng)單位導熱面所傳遞的熱量，流過該界面的單位面積熱流與界面處的溫差之比，單位為兆3.16熱反射系數(shù)(Cth)=?T=cth?TΔT——樣品表面溫度的變化量，單位為攝氏度(oC)。3熱反射線性關系指的是反射信號的變化率(ΔR/R)和樣品表面溫度的變化量(ΔT)之間的比例幾乎不變，即Cth為常數(shù)。這是是基于熱反射原理的相關技術用作材料熱表征的最基本假設。材料單位體積的質(zhì)量，單位為千克每立方米(kg/m在求值長度內(nèi)相對于中間線來說，表面輪廓高度偏差Z(x4.1試驗人員試驗人員應掌握激光的使用方法并且經(jīng)過培訓上崗，滿足標準GB/T求。試驗人員應掌握液氮的使用，符合JB/T6898-2015標準要4.2環(huán)境要求a)溫度：10℃~30℃;b)相對濕度：20%～70%；熱反射原理：材料表面溫度變化導致復折射率的變化，最終導致材料料表面反射率變化(?R/R)和表面溫度變化(?T)成比例，比例系數(shù)稱為熱反射系數(shù)(Cth)：=()?T=cth?T(1)過非線性擬合算法對探測的溫度變化信號進行擬裝置中的分光鏡、擴束鏡、濾光片、物鏡、透鏡、反射鏡等部件的類型、性能和指4其功率還可以通過分光鏡或濾光片可進行調(diào)節(jié)。擴束鏡放大倍率范圍應為2X-3波長選擇800nm左右。選取原則是，在波長下具有較大探測光束首先需保證其經(jīng)物鏡聚焦到樣本表面后的光束直徑應小于泵浦光束此刻照射5準溫度下的熱物性測試。其溫度控制精度優(yōu)于±0.1℃;溫度控制波動應優(yōu)于0.1oC，以保證測試穩(wěn)定性。該組件控制的溫度范圍以及倉內(nèi)氣氛需保證待測金屬不發(fā)應度>0.4A/W，利用高阻抗負載的跨阻放大器的增益應≥10kV/A。信號接收數(shù)據(jù)處理組件主要包括電腦以及相關數(shù)據(jù)處理軟件響，需要對材料樣品的多層結(jié)構進行合理分析。這里以三種不同的情形為例：1.快體材料2：金屬層、金屬-薄膜界面、薄膜層、薄膜-襯底界面和襯底層；整體界面熱導(阻)，因為材料的比熱和密度在較薄的厚度下不會影響擬合曲線。如6底，數(shù)據(jù)分析后得到界面熱導金屬-薄膜2瞬態(tài)熱反射測試是一個光生熱、熱再在多層材料中進行三維傳71=σexp(st)dsexp(?幼2)?exps(s?2tm)0ε1(0,0,t)，即脈沖激光加熱的中心位置材料表面的溫升。對ε1(T(t)=J0(βr)：第一類貝塞爾函數(shù)：材料堆疊的熱阻抗，可表示為：Zi==ZnZn+ndn)dn擬合采用最小二乘法(全局優(yōu)化算法GlobalOptimization、列Levenberg-Marquardt、信賴一化溫度變化曲線的數(shù)據(jù)T1(ti)和歸一化溫度變化曲線的理論公式T(tE，使其最小可將k算出。8E=[T1(ti)?T(ti,k)]2k：熱導率（W/mK）T(ti,ki)：歸一化溫度變化理論曲E：歸一化溫度變化曲線的測定數(shù)據(jù)和理論公式的殘差的二乘和所有激光參數(shù)均為已知參數(shù)，具體獲取方式其他層材料熱導率(ki-r,ki-z)和界面熱導(TBCi-i+1)為未知量已知的材料物性參數(shù)具體獲取方式W/m*KW/m*K密度ρkg/m3nm3651-2008/法GB/T19466.4-9W/m*KW/m*K密度ρkg/m3nm3651-2008/法GB/T19466.4-注：附錄B給了一些半導體材料的常溫下的比熱容和conductivityofpurealuminumandaluminumalloysuptoandabovethemeltingtemperature,”此，可以根據(jù)擬合參數(shù)分布的2σ確定擬合測試樣品的形狀無明確要求，以規(guī)則形狀最好。測試樣品的尺寸需大于測試所且致密，通常采用高真空度(＜5×104Pa)下的物理沉積方法，如熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)和磁控面)，將探測反射光信號歸一化后比較，在一定功率下測得歸一化曲線相同即說明測試的曲psignal=Max(V(t)?V0)/V0化曲線最長的時間范圍是到泵浦加熱用的脈沖光的脈沖間隔為止，一般情況下記錄1?100μs。列出測試樣品的結(jié)構圖及每層樣品厚度、密泵浦激光、該測試所用到的探測激光以及所有激光的參數(shù)和對應的光束直徑大包括與此測試報告規(guī)格規(guī)定不一致的事項，測試人和委托測試人之間已經(jīng)協(xié)定了4paE=4pa2下表為對于泵浦光照射在金或鋁薄膜樣品表面上的平均功率137表