Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của hệ phun tĩnh điện được thể hiện ở hình vẽ 1.7.
Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý của hệ phun tĩnh điện
Các bộ phận cơ bản trong sơ đồ 1. Bình chứa dung dịch
2. Kim phun 3. Đế kết tinh
4. Nguồn điện cao áp 5. Lò nung đế
Nguyên tắc hoạt động của hệ phun tĩnh điện: dưới tác dụng của áp lực bên ngoài và của trọng lực, chất lỏng bên trong bình chứa dung dịch sẽ chảy xuống kim phun và tạo thành giọt dung dịch ở đầu kim phun. Các giọt dung dịch chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực, lực điện trường, lực căng mặt ngoài. Vì kim phun được nối với nguồn điện cao áp nên giọt dung dịch được tích một lượng điện tích lớn. Sự chênh lệch điện thế rất lớn giữa kim phun và đế kết tinh tạo nên một điện trường mạnh (cỡ 250000V/m – 300000V/m), điện trường này xé các giọt dung dịch thành các hạt bụi có kích thước rất nhỏ. Các hạt bụi dung dịch có điện
tích lớn nằm trong vùng điện trường mạnh sẽ được gia tốc nhanh và chuyển động tới đế. Tại đây xảy ra các phản ứng hóa học và bay hơi dung môi tạo thành lớp màng mỏng trên đế.
Ưu điểm:
• Hiệu suất tạo màng cao, chất lượng màng tốt, mịn
• Dễ dàng điều khiển tốc độ phun dung dịch, khoảng cách kim phun - đế, có thể chế tạo màng mỏng có độ dày, độ đồng đều như mong muốn
• Kiểm soát được nhiệt độ đế, dễ dàng chế tạo màng mỏng ở các nhiệt độ khác nhau
Nhược điểm:
• Điện áp giữa kim phun và đế cao, có thể xảy ra hiện tượng đánh tia lửa điện phá hủy màng và gây nguy hiểm
• Với điều kiện độ ẩm ở nước ta, phương pháp này không phải lúc nào cũng thực hiện được.