

新型林賽斯 TFA L59 設備可用于表征薄膜的物理特性,它是一個高度集成且易于使用的測量平臺。
TFA L59 基本配置包括一個測量芯片(樣品可以輕松地沉積在其上面)以及一個用于提供所需環境條件的測量腔室。根據應用的不同,該配置可與鎖相放大器和 / 或強電磁體配合使用。測量通常在高真空條件下進行,并且在測量過程中,利用液氮(LN2)和功率強勁的加熱器,樣品溫度可控制在 -160 ℃ 至 280 ℃ 之間。
該芯片融合了用于測量導熱系數的 3ω 測試技術,以及用于測定電輸運性能的四探針范德堡測試結構,塞貝克系數可以通過位于范德堡電極附近集成的電阻溫度計來測量。為了便于樣品制備,可以使用剝離箔掩模或金屬蔭罩。
這種配置允許對通過物理氣相沉積(PVD,例如熱蒸發、濺射、分子束外延)、化學氣相沉積(CVD,例如原子層沉積)、旋涂、滴鑄或噴墨打印等方法制備的樣品,在一步操作中幾乎同時進行表征。
該系統的一大優勢在于能夠在一次測量過程中同時測定多種物理性質。所有的測量都是在相同的(面內)方向上進行的,因此具有很強的可比性。
| 類型 | TFA L59 | ||
| 溫度范圍: | RT - 280 °C -160 °C - 280 °C | 電子電路: | 集成式 |
| 樣品厚度: | 5 nm - 25 μm(取決于樣品) | 接口: | USB |
| 測量原理: | 基于芯片構造(預結構化測量芯片,每盒 24 個) | 導熱系數: | 0.05 - 200 W/(m?K) |
| 樣品制備方法: | 物理氣相沉積(濺射、蒸發)、原子層沉積、旋涂、噴墨打印等 | 電阻率: | 0.05 - 1 × 106 S/cm |
| 測量參數: | 導熱系數 (3ω 法) 比熱容 | 塞貝克系數: | 5 - 2500 μV/K |
| 可選模塊: | 塞貝克系數 / 電導率 / 電阻率 霍爾常數 / 霍爾遷移率 / 電荷載流子密度 (電磁體(磁場強度)可達 1 T,永磁體(磁場強度)為 0.5 T) | 霍爾遷移率: | 1 - 107(cm2/Volt sec) |
| 真空度: | 可達 10-5 mbar | 載流子濃度: | 107 - 1021(1/cm3) |

在真空條件下通過熱蒸發制備厚度為 142 nm 的鉍-銻薄膜,在 -160 ℃ 至 140 ℃ 的溫度范圍內測量其熱導率、電導率和 Seebeck 系數。根據這些參數計算 ZT 值,室溫(20 ℃)下 ZT 的最大值為 0.16 。

通過滴涂法制備厚度為 15 μm 的 PEDOT:PSS 薄膜(高導電等級),在 -150 ℃ 至 100 ℃ 的溫度范圍內對其進行了測量。

在真空條件下采用直流磁控濺射法制備了厚度為 100 nm 的金(Au)納米層,在 -50 ℃ 至 100 ℃ 的溫度范圍內測量其熱導率、電導率和塞貝克系數,由這些參數計算得到 ZT 值。