聚焦等离子体喷头设计及数值仿真开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

柔性电子是将有机/无机电子元件沉积在柔性基板上形成具有独立功能的器件,相对传统硅基电子具有大面积、可弯折、可拉伸、轻薄、透明的优点, 在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景[1]

2000年美国《科学》杂志曾将柔性电子技术评为世界十大科技成果之一。如今,这一技术革命在市场的推动下已悄然来临。根据调研机构预计,2018年柔性电子市场为469.4亿美元,到2028年将达到3010亿美元,2018至2028年期间年均复合增长率近30%,处于长期高速增长态势,亚太、西欧以及北美等国家/地区均已制定出针对柔性电子的重大研究计划。

将柔性电子实验研究成果产业化,制造技术的研究至关重要。柔性电子领域制造技术多种多样,有物理/化学气相沉积法、光刻技术、转印技术、喷墨打印技术、软刻蚀技术、纳米压印技术、激光直写技术、卷到卷制造技术等。其中,喷墨打印技术直接将功能材料沉积到基板上形成图案,是一种无接触、无压力、无印版的印刷复制技术,在室温下将溶液直写实现数字化柔性印刷,简化了制造过程,利用溶液化的半导体和金属材料取代传统的真空沉积材料,可有效降低成本,是目前柔性电子的主流制造工艺之一[2]

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容

1) 了解等离子体射流的原理及应用背景;

2) 设计聚焦等离子体喷头的结构及其夹具;

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3. 研究计划与安排

1-3周

完成文献阅读、英文文献翻译、撰写开题报告

4-5周

完成喷头结构设计与建模、夹具设计

6-7周

进行喷头内部气体流场、电场和电势分布仿真模拟

8-9周

进行聚焦等离子体射流仿真模拟,优化喷头设计、探索最优工艺参数

10周

加工制作喷头进行工艺实验,得到数据及加工效果

11-12周

完成毕业论文、准备答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 陈建魁,金一威,尹周平.柔性电子卷到卷制造收卷内应力研究综述[j/ol].科学通报:1-11[2019-03-06].

[2] 尹周平,黄永安,布宁斌,王小梅,熊有伦.柔性电子喷印制造:材料、工艺和设备[j].科学通报,2010,55(25):2487-2509.

[3] 李建中.半导体器件工艺中干法刻蚀技术的进展[j].微细加工技术,1993(03):43-51.

[4] 李兰兰. 步进扫描投影光刻机同步运动控制策略及方法研究[d].中国科学院研究生院(光电技术研究所),2014.

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