東大、μmサイズの液滴挙動の観察に成功 - NEDOプロジェクト

 

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は1月13日、NEDOプロジェクトにおいて東京大学が高温の固体に滴下した際のμmサイズの液滴挙動の観察に成功したと発表した。

通常、直径数mm程度の液滴を高温の固体に滴下すると、液滴は固体の温度に応じて核沸騰状態、遷移沸騰状態、膜沸騰状態となることが知られている。今回の研究では、ミストを用いた化学気相蒸着法(ミストデポジション法)により薄膜を形成する際のミスト液滴挙動のモデル化と流動解析に取り組み、直径が数十から数百μmの液滴を高温の固体に滴下すると、飛び跳ねるような複雑な挙動を示す液滴挙動の観察することに成功した。

ナノレベルで制御され高度な機能を持つ高品質/高均質薄膜は半導体デバイスやコーティングの分野に広く用いられており、現在は真空プロセスによる成膜が主流となっている。これに対して、ミストデポジション法は京都大学と高知工科大学の研究グループにより提案された成膜手法で、現在産業利用が進められており、省エネルギーに高均質の薄膜を形成できる手法として注目を集めている。

今後、今回の成果をベースに、ミストデポジション法に適した装置設計手法の開発が進み、これまで成膜が困難であった曲面や凹凸面を有する複雑な形状の立体構造物やより広範囲への均質成膜につながることが期待される。

固定カメラによる液滴挙動の連続写真(白丸が液滴、左上より撮影開始、撮影間隔:約0.006秒、液滴径約100μm、ヒータ温度310℃設定)



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