溶膠-電霧化系統(tǒng)中薄膜沉積過程的數(shù)值分析.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Elctro-MechanicalSystems，MEMS)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)高性能、高厚度的鋯鈦酸鉛(Pb(Zr0.53,Ti047)O3，PZT)壓電薄膜的需求日益迫切。溶膠-電霧化法是將傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法與靜電霧化沉積法相結(jié)合而產(chǎn)生的一種薄膜制備方法，可用于制備厚度大于2μm的高性能PZT薄膜，且能夠與MEMS工藝很好地兼容。本文致力于對(duì)溶膠-電霧化系統(tǒng)中薄膜沉積過程進(jìn)行定量分析，并對(duì)PZT薄膜的溶膠-電霧化

2、制備工藝參數(shù)的優(yōu)化提出可行的方案。首先對(duì)靜電霧化霧場(chǎng)的產(chǎn)生過程進(jìn)行分析，總結(jié)了靜電霧化電流體力學(xué)理論，得到了霧化流量、電壓、電流、粒徑等參數(shù)的計(jì)算公式，分析了PZT前驅(qū)液的物理化學(xué)性質(zhì)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析其靜電霧化特性。然后運(yùn)用商用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)靜電霧化霧場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了空間電場(chǎng)、空氣流場(chǎng)和霧場(chǎng)的分布，分析了靜電霧化霧場(chǎng)中各種作用相互耦合的機(jī)理，并且計(jì)算了襯底上的薄膜沉積速率。接下來集中對(duì)單個(gè)霧滴的沉積過程進(jìn)行了分