抄録
近年, 電子機器の小型化や高性能化によりデバイスの発熱量は増加する傾向にある.製品開発においては設計の当初から熱対策(熱設計)が必要となっている. 熱設計は材料の熱物性値を把握し,伝熱シミュレーションを行うことが基本であるが,新規の材料は熱伝導率や比熱などの測定が必要になる. また,薄膜はバルクの熱物性値と大きく異なることが多い. このような場合,周期加熱サーモリフレクタンス法(TR法)による熱物性値の測定は重要な役割を果たす. 実際に測定を行う際には,試料表面に反射膜としての金属薄膜をスパッタ法により成膜する. 試料表面に強度を正弦波変調した加熱レーザを照射すると加熱レーザの位相より遅れて試料表面の温度変化が生じる. 金属の反射率は温度に応じて変化するため,そこに一定強度のプローブレーザを照射すると,その反射光は試料表面の温度応答を反映した変調成分が含まれる. これをサーモリフレクタンス(TR)信号という. 加熱レーザの位相からのTR信号の位相遅れを計測することにより, 試料の熱物性値(熱浸透率)を求めることができる. TR信号の位相遅れから熱浸透率を求めるには, 熱浸透率が既知の試料(基準試料)の測定を行い熱浸透率とTR信号の位相遅れの関係を表す関数を作成する.これが未知試料を測定する際の校正曲線となる.実際の測定では,基準試料としてPyrexガラス,Ge, Siなどを用いる. 多結晶SiCの熱浸透率測定測定, また, TR法による薄膜の熱物性値の測定法についても紹介する.
