2006 Fiscal Year Annual Research Report
高精度ナノパーティクルジェットデポジション装置開発並びに付着現象ダイナミクス解明
| Project/Area Number |
18360064
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
厨川 常元 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (90170092)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
閻 紀旺 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40323042)
吉原 信人 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (80374958)
久保 百司 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90241538)
|
|---|
| Keywords | PJD / ナノパーティクル / 厚膜 / 付着現象ダイナミクス / 大規模分子動力学法 / 精密分散 / 精密分級 / 精密噴射 |
|---|
| Research Abstract |
常温常圧環境化において直径がサブミクロンから数ミクロンの粒子を小径ノズルから高速で噴射し,厚膜を生成する方法をナノパーティクルジェットデポジション(以下,PJDと略記する)と呼ぶ.本研究は噴射する粒子の分級状態,分散状態,噴射状態を精密に制御することにより,PJD法の超精密化を実現することを目的とする.本年度は精密分級ユニット,精密分散ユニット,精密噴射ノズルを搭載することが可能なPJD装置を試作し,実際に噴射することが可能であることを確認した.また付着現象ダイナミクスを解明するための手段として,粒子変形挙動解析にもちいる有限要素法,粒子・基板界面における付着機構解析にもちいる分子動力学法,ノズル内における固気2相流の流動ダイナミクスを解析するための計算手法を確立した.結果をまとめると以下のようになる.
・精密分級,精密分散,精密噴射を考慮したPJD装置を開発した.
・開発したPJD装置を用いて成膜実験を行い,厚膜の形成が可能であることを確認した.
・有限要素法により粒子が基板に付着するときの形状,圧力,温度および界面面積等を計算することが可能となり,分子動力学法による計算へフィードバックすることが可能となった.
・分子動力学法により,付着に最適な粒子速度を明らかにした.
・流動ダイナミクスの解析により,ノズル形状の最適化を行うことが可能な状態となった.
これらの結果を基に,PJDを行う条件の最適化および付着現象ダイナミクスの解明を行う.
|
