L’étude des phénomènes de transport thermiques dans des systèmes complexes (nanostructurés, hybrides, anisotropes, inhomogènes) nécessite des outils de plus en plus performants en termes de résolutions spatiale et temporelle.
Notre laboratoire possède une expertise reconnue au niveau international dans la caractérisation des propriétés thermophysiques et électroniques de matériaux solides ou liquides. En particulier, nous développons des méthodes d’analyses originales (techniques photothermiques) exploitant la génération et la détection d’ondes thermiques permettant la mesure de paramètres thermiques d’échantillons en couches minces solides ou liquides en faible quantité.
Nous avons mis au point un banc de mesure par thermoréflectance permettant de mesurer la variation de température en fonction de la fréquence dans des films minces. Il s’agit d’une technique qui exploite un faisceau laser sonde qui permet une mesure des gradients de température à partir de la mesure locale des variations de l’intensité lumineuse réfléchie par la surface, en fonction des oscillations de températures locales.
Cette technique photothermique utilise un premier faisceau laser pour générer les ondes thermiques et un second pour sonder le gradient thermique crée. Elle permet une mesure thermique ponctuelle (taille du faisceau laser) dans l’échantillon mais ne donne pas accès à la distribution de température à la surface de l’échantillon et ne peut donc rendre compte de l’anisotropie, des inhomogénéités ou des effets de bords dans le matériau.
Principe de caractérisation thermique par thermoreflectance
Afin d’accéder à une imagerie thermique de haute résolution -qui permet d’obtenir une cartographie du champ de température et par suite une cartographie des propriété thermophysique- nous disposons d’un dispositif de thermoréflectance en champ large, qui combine un microscope et une caméra CCD.
Système de cartographie de température par thermoréflectance SanjSCOPE™ EZ-THERM