Анализатор тонких пленок TFA L59

TFA L59: Комплексный анализ физических свойств тонких пленок

Прибор TFA L59 от компании LINSEIS представляет собой высокоинтегрированную и простую в использовании платформу для одновременного определения ключевых физических характеристик тонких пленок толщиной от 5 нм до 25 мкм. Благодаря запатентованной конструкции измерительных чипов и модульной архитектуре система обеспечивает высокоточные данные по теплопроводности, электропроводности, коэффициенту Зеебека и параметрам эффекта Холла — всё в одном измерении и в одном направлении (in-plane).

Это решение особенно важно для исследований в области полупроводников, термоэлектрики, органической электроники и функциональных покрытий, где свойства тонких слоёв кардинально отличаются от объёмных материалов из-за квантовых эффектов, рассеяния на границах и высокого отношения поверхности к объёму.

Принцип работы и ключевые методы

• Метод Van-der-Pauw — для определения удельного сопротивления и электропроводности с помощью четырёхзондовой схемы на предварительно структурированном чипе.
• Измерение эффекта Холла — с применением магнитного поля (до ±1 Тл) для расчёта концентрации и подвижности носителей заряда.
• Коэффициент Зеебека — измеряется через термо-ЭДС при заданном температурном градиенте между двумя точками на чипе.
• Теплопроводность (in-plane) — определяется методом «горячей полоски» (3ω), где микронная проволока служит одновременно нагревателем и датчиком температуры.

Уникальные особенности

• Одновременное измерение всех параметров на одном образце в один цикл — исключает ошибки, связанные с различиями в геометрии или составе.
• Широкий температурный диапазон: от –160 °C до +280 °C (с опцией охлаждения жидким азотом).
• Гибкость по материалам: подходят металлы, полупроводники, керамика, органические соединения.
• Универсальность методов нанесения: PVD (напыление, испарение), CVD/ALD, спин-коутинг, капельное нанесение, струйная печать.
• Модульная конфигурация: можно начать с базовой системы и в любой момент дооснастить термоэлектрическим или магнитным модулем.
• Предварительно структурированные одноразовые чипы — упрощают подготовку образцов и обеспечивают воспроизводимость.

Технические характеристики

Программное обеспечение

ПО TFA L59 работает под управлением Microsoft Windows и состоит из двух модулей:

• Программа измерения — автоматизированный сбор данных в реальном времени с возможностью задания температурных профилей и условий эксперимента.
• Программа обработки — содержит готовые плагины для расчёта всех физических параметров, а также инструменты для сравнения кривых, экспорта в Excel/ASCII и статистического анализа.

Дополнительные возможности:

• Защита данных при отключении питания
• Автоматическое распознавание контактов
• База данных для архивирования результатов
• Встроенная справочная система
• Поддержка многопользовательского режима

Применение

• Термоэлектрические материалы — полный расчёт фигуры заслуги ZT для Bi₈₇Sb₁₃, PEDOT:PSS и других систем.
• Полупроводниковые плёнки — определение подвижности и концентрации носителей в новых 2D-материалах.
• Металлические наноплёнки — верификация классических размерных эффектов (например, в золоте толщиной 100 нм).
• Органическая электроника — исследование проводящих полимеров, таких как PEDOT:PSS (толщина до 15 мкм).
• Тепловые барьерные покрытия — анализ эффективности теплоизоляции в микроэлектронике и авиации.

TFA L59 — это передовое решение для лабораторий, занимающихся разработкой и контролем качества функциональных тонких плёнок. Его способность проводить полный набор термоэлектрических измерений in-plane за один прогон делает его незаменимым инструментом в современных исследованиях материалов будущего.