概要・特徴
凝集の無い微粒子成膜(塗布)が可能!
微粒子成膜装置
凝集の無い微粒子成膜(塗布)が可能!
静電スプレーを利用した微粒子の成膜装置
PDS-01
(クリックして拡大/縮小)ナノ粒子の特性を有する機能性基板の製造には、ナノ粒子同士を凝集させない成膜(塗布)技術が不可欠です。従来法ではナノ粒子分散液の塗布が最も簡単な成膜法ですが、溶媒の乾燥過程で凝集が生じ、ナノ粒子の特性が損なわれる問題がありました。
『微粒子成膜装置 PDSシリーズ』
静電スプレーの原理に基づき、ナノ粒子分散液を微液滴化して基板へ静電付着させることにより、凝集の無いナノ粒子の成膜(塗布)を実現しました。本装置は、基板への付着場所を電動ステージで制御できるため、局所もしくは全面への成膜が可能です。
本装置はマスクを用いることにより、パターニングも可能です。
また、ナノ粒子のみならず液体材料の成膜にも利用することができます。
本装置には、高電圧電源ユニット、電動ステージユニット、信号制御ユニット、コンピュータが含まれます。
応用例
特徴
![]() |
凝集のない単一ナノ材料の基板固定
静電スプレーを応用することにより、凝集のないナノ材料の成膜を実現しました。本装置は、電動ステージで基板の移動制御ができるため、局所あるいは全面への成膜が可能です。
|
|---|---|
![]() |
マスクによるパターニングが可能
基板表面にマスクを置き、本装置を用いてナノ材料をスプレーすることで、パターニングが可能です。
|
凝集のないナノ材料成膜の原理
凝集のないナノ材料成膜の原理


ナノ材料を応用して製品を作る、あるいは研究のためSEM/TEM等で観察する場合、基板等の表面に均一にナノ材料を固定する必要があります。しかし、ナノ材料分散液を塗布・乾燥する過程で凝集してしまうという問題がありました。
微粒子成膜技術は、静電スプレーの原理を応用し、このような問題を解決しました。
原理
1.ノズル内のナノ材料分散液と基板の間に電圧をかけると、クーロン力によりノズル先端の液体表面が円錐状に変形し、その先端から液体の表面張力にうちかって微細な液柱(ジェット流)が射出されます。
2.ジェット流表面で、同極電荷同士の斥力が働くため、微液滴に分裂します。
3.微液滴は蒸発し、帯電したナノ材料が空間を進んでいくようになります。
4.ナノ材料は、先に基板に到達した帯電ナノ粒子を避けるように、基板に吸着します。そのため、ナノ材料は基板上で凝集することなく、均一に固定されます。
スプレー直後の液滴形成の様子
スプレー直後の液滴形成の様子


5nsで撮影
液滴の直径:1〜2μm
溶媒:水
ノズルから噴霧されたジェット流が、電荷を持った液滴となり、互いに反発しながらスプレー状に拡がっています。
サンプル液の誘電率
サンプル液の誘電率

良好なスプレーを実現するには、誘電率の高いサンプル液が好ましいです。サンプル液の誘電率は、分散媒や含有ナノ材料の誘電率、およびその比率によって決まります。
|
||||||||||||||||||||||||





製品情報トップに戻る
微粒子成膜技術の概要
微粒子成膜装置