新型林赛斯 TFA L59 设备可用于表征薄膜的物理特性,它是一个高度集成且易于使用的测量平台。
TFA L59 基本配置包括一个测量芯片(样品可以轻松地沉积在其上面)以及一个用于提供所需环境条件的测量腔室。根据应用的不同,该配置可与锁相放大器和 / 或强电磁体配合使用。测量通常在高真空条件下进行,并且在测量过程中,利用液氮(LN2)和功率强劲的加热器,样品温度可控制在-160 ℃ 至 280 ℃ 之间。
测量芯片将用于测量导热系数的 3ω 测量技术与用于确定电输运性质的四点范德堡装置相结合。塞贝克系数可以通过位于范德堡电极附近集成的电阻温度计来测量。为了便于样品制备,可以使用剥离箔掩模或金属荫罩。
这种配置允许对通过物理气相沉积(PVD,例如热蒸发、溅射、分子束外延)、化学气相沉积(CVD,例如原子层沉积)、旋涂、滴铸或喷墨打印等方法制备的样品,在一步操作中几乎同时进行表征。
该系统的一大优势在于能够在一次测量过程中同时测定多种物理性质。所有的测量都是在相同的(面内)方向上进行的,因此具有很强的可比性。
类型 | TFA L59 | ||
温度范围: | RT - 280 °C -160 °C - 280 °C | 真空度: | 10E-4 mbar |
样品厚度: | 5 nm - 25 μm(取决于样品) | 电子电路: | 集成式 |
测量原理: | 基于芯片构造(预结构化的测量芯片,每盒 24 个) | 接口: | USB |
样品制备方法: | 物理气相沉积(溅射、汽化)、原子层沉积、旋涂、 喷墨打印等 | 导热系数: | 0.05 - 200 W/(m∙K) 3ω 法,热带法(面内测量) |
测量参数: | 导热系数 (3ω 法) 比热容 | 电导率: | 0.05 - 1×106 S/cm Van der Pauw 四探针测量法 |
自选模块: | 塞贝克系数 / 电导率 / 电阻率 霍尔常数 / 霍尔迁移率 / 电荷载流子密度 (电磁体(磁场强度)可达 1 T,永磁体(磁场强度)为 0.5 T) | 塞贝克系数: | 5 - 2500 μV/K |
适用于表征 nm 至μm 厚度范围的薄膜的物理特性,如半导体、金属、陶瓷和有机材料。
在真空条件下通过热蒸发制备厚度为 142 nm 的铋-锑薄膜,在 -160 ℃ 至 140 ℃ 的温度范围内测量其热导率、电导率和 Seebeck 系数。
根据这些参数计算 ZT 值,室温(20℃)下 ZT 的最大值为 0.16 。
通过滴涂法制备厚度为 15 μm 的 PEDOT:PSS 薄膜(高导电等级),在 -150 ℃ 至 100 ℃ 的温度范围内对其进行了测量。
在真空条件下采用直流磁控溅射法制备了厚度为100 nm 的金(Au)纳米层,在 -50 ℃ 至 100 ℃ 的温度范围内测量其热导率、电导率和塞贝克系数。
由这些参数计算得到 ZT 值