近日，Quantum Design中国正式引进国际前沿热分析设备InFocus κ FDTR频域热反射显微镜，填补了国内亚微米级热导率测量技术长期存在的部分空白，为半导体、新能源、复合材料等领域的研发与质量控制提供全新解决方案。

图1 InFocus κ FDTR频域热反射显微镜

亚微米级热导率测量的“显微镜”

InFocus κ FDTR由科学仪器领域的知名企业ScienceEdge研发，基于创新性频域热反射技术（FDTR），通过非接触式激光扫描实现材料热学性质的高分辨率检测，以四大核心优势成为技术破局者：

微尺度热导率精确测量：无论是薄膜、微粒（如18 μm单晶氧化铝颗粒）还是各向异性材料（如La₅Ca₆Cu₂O₄₁单晶），它都能准确测量材料的热导率。

热边界传导量化：精准测定深层界面热传导性能，例如比较物理气相沉积（PVD）与溅射法制备的金薄膜界面传导差异（TBC分别为138.0 MW/m²·K与306.5 MW/m²·K）。

三维热扩散建模：通过激光扫描与光束偏移技术，同步分析面内与面外热导率，揭示材料各向异性特性。

高效数据采集：单次相位曲线测量仅需10分钟，支持从低频到高频（10 kHz–100 kHz）的宽频段扫描。

精准光斑控制：使用特有的激光扫描光学系统，只需在软件的显微镜图像上任意点击，就可以立即改变探测光束的位置。照射到样品表面的入射光保持垂直，无需担心斑点形状失真。

应用场景：破解产业技术瓶颈

InFocus κ FDTR的引入将直接服务于国内多个前沿领域：

半导体行业：芯片热失效分析、封装材料界面热阻评估。

新能源领域：锂电池隔膜、固态电解质热稳定性检测。

复合材料研发：散热填料性能优化、纤维增强材料导热路径设计。

应用案例

薄膜材料分析：对四种不同Sn含量的非晶GeSn薄膜（厚度约100 nm）的测试表明，热导率随锡含量增加而下降（0.44–0.55 W/m·K）。

图2 不同Sn含量的非晶GeSn薄膜热导率测量结果

界面热导（Thermal boundary conductance）测量：PVD方法制备的换能器TBC值为138.0 MW/m²·K，而溅射法制备的换能器TBC值提升至306.5 MW/m²·K，约为前者的两倍。

图3 不同方法制备的换能器（Transducer）界面热导率的差别

颗粒测量：下图展示了一个评估粒径为18 μm的单晶氧化铝颗粒热导率的案例研究。由于这些颗粒具有粗糙的多面体结构，因此需要仔细挑选具有平坦表面的颗粒，并将激光聚焦于平坦表面中心以获得镜面反射信号。拟合结果表明，该颗粒的热导率与块状氧化铝相当。

图4 单晶氧化铝颗粒的热导率测量结果

InFocus K FDTR将推动材料科学、半导体封装及热管理技术的革新。其微米级分辨率和快速分析能力，为研发与质量控制提供了突破性的工具。

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