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1990 年，日本产业技术综合研究所/日本国家计量院（AIST/NMIJ）发明热反射法，测量薄膜导热性能。
2008 年，AIST 设立 PicoTherm 公司。
2010 年，PicoTherm 公司推出纳秒级热反射系统 NanoTR。
2012 年，PicoTherm 公司推出皮秒级热反射系统 PicoTR。
2014 年，PicoTherm 公司和 NETZSCH 公司建立战略合作。NETZSCH 将负责 PicoTherm 产品在销售和服务。
| 型号: | NanoTR / PicoTR |
| 品牌: | NETZSCH(耐驰) |
| 产地: | 德国 |
| 产品别名: | 皮秒级热反射法薄膜导热仪PicoTR 脉冲激光热反射法薄膜导热仪 |
| 检测方法: | 热反射法 |
测量原理
热反射（Thermo-Reflectance）方法基于超高速激光闪射系统，可测量基片上金属、陶瓷、聚合物薄膜的热物性参数，如热扩散系数（Thermal Diffusivity）、热导率（Thermal Conductivity）、吸热 系数（Thermal Effusivity）和界面热阻。
由于激光闪射时间仅为纳秒（ns）量级，甚至可达到皮秒（ps）量级，此系统可测量厚度低至10nm的薄膜。同时，系统提供不同的测量模式，以适应于不同的基片情况（透明/不透明）。
该方法符合国际标准：
JIS R 1689：通过脉冲激光热反射方法测量精细陶瓷薄膜的热扩散系数；
JIS R 1690：陶瓷薄膜和金属薄膜界面热阻的测量方法。
发展简史
测量模式
| RF 测量模式 | FF 测量模式 |
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| 主激光源从反面加热薄膜，检测激光从正面测量薄膜的温度升高过程，从而计算薄膜的导热性能参数。此模式适用于透明基片。 | 主激光源从正面加热薄膜，检测激光从正面测量薄膜的温度下降过程，从而计算薄膜的导热性能参数。此模式适用于不透明基片。 |
NanoTR / PicoTR - 技术参数
| 技术参数 | NanoTR | PicoTR |
| 温度范围 | RT，RT … 300°C（选件） | RT，RT … 500°C（选件） |
| 真空度 | N/A | 10-6 mbar（选件） |
| 测量模式 | RF/FF | RF/FF |
| 样品尺寸 | 10x10 ... 20x20 mm | 10x10 ... 20x20 mm |
| 薄膜厚度 | RF： 金属：1 ... 20µm 陶瓷：300nm ... 5µm 聚合物：30nm ... 2µm FF：> 1µm | RF： 金属：100nm ... 900nm 陶瓷：10nm ... 300nm 聚合物：10nm ... 100nm FF：> 100nm |
| 基片厚度 | < 1mm | < 1mm |
| 热扩散温升时间 | 10ns ... 10µs | 10ps ... 10ns |
| 热扩散系数 | 0.01…1000 mm2/s | 0.01…1000 mm2/s |
| 测量精度 | 5%(RF), 10%(FF) | 5%(RF), 10%(FF) |
| 操作系统 | Windows 7 | Windows 7 |
NanoTR / PicoTR - 应用实例
TaOx_5p 薄膜RF 模式下，不同厚度 TaOx_5p（5%氧化物）薄膜的测量曲线。可见即使薄膜厚度低至 10nm，仍然可以得到良好的信噪比。且不同厚度的薄膜得到的面热扩散时间数据符合线性关系。
不同厚度 TaOx_5p 薄膜样品的原始温升信号对比
面热扩散时间 vs. 样品厚度关系图
金属钼薄膜
以下两图分别使用 RF 与 FF 模式，对石英基片上的 90nm 厚的 Mo 薄膜进行了测试。两者的测试结果完全一致，平均值为 16.0 mm2/s。
RF 模式测量结果
FF 模式测量结果
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苏州科帝斯怀特工业设备有限公司
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