方脈沖熱源法測(cè)量系統(tǒng)(SPS)

簡(jiǎn)要描述：方脈沖熱源法測(cè)量系統(tǒng)(SPS)適用于亞毫米級(jí)樣品的綜合熱物性測(cè)量，能夠同時(shí)測(cè)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。

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更新時(shí)間：2025-09-22
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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(jí)樣品的綜合熱物性測(cè)量，能夠同時(shí)測(cè)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(cè)量系統(tǒng).jpg

方脈沖熱源法測(cè)量系統(tǒng)(SPS)主要應(yīng)用：

亞毫米級(jí)樣品的綜合熱物性測(cè)量
同時(shí)測(cè)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(cè)量系統(tǒng)(SPS)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

同時(shí)在時(shí)間域和頻率域上測(cè)量
同時(shí)測(cè)量熱導(dǎo)率和比熱容
表征三維各向異性熱導(dǎo)率張量
測(cè)量操作靈活簡(jiǎn)便

方脈沖熱源法測(cè)量系統(tǒng) (SPS)系統(tǒng)簡(jiǎn)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)量系統(tǒng)，利用激光的泵浦-探測(cè)熱反射技術(shù)，不僅能夠同時(shí)測(cè)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(cè)量半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面熱阻，準(zhǔn)確測(cè)量納米薄膜的熱導(dǎo)率，甚至實(shí)現(xiàn)亞毫米空間分辨的局部對(duì)流換熱系數(shù)測(cè)量。這為材料設(shè)計(jì)、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(cè)量系統(tǒng) (SPS)測(cè)量原理

方脈沖熱源法（Square-Pulsed Source method, SPS）采用激光的泵浦-探測(cè)技術(shù)，待測(cè)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(duì)其進(jìn)行周期性加熱；探測(cè)激光一部分作為參考信號(hào)直接進(jìn)入平衡光電探測(cè)器，另一部分聚焦在樣品表面加熱樣品和探測(cè)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(qiáng)變化通過光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，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(hào)，幅值信號(hào)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)。

SPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖樣品結(jié)構(gòu)示意圖