JP2015115355A - 振動ミラー素子 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態による振動ミラー素子100の構成について説明する。
まず、図7および図8を参照して、X線回折(X―Ray Diffraction、XRD)装置により、圧電膜を形成する結晶の配向について測定を行った。
次に、図9および図10を参照して、PMnN−PZTの薄膜により形成された圧電膜の変位を測定した。
次に、図11を参照して、PMnN−PZTの薄膜により形成された圧電膜を有する振動ミラー素子に照射されるレーザ光を所定の角度偏向させるために必要な駆動電圧を測定した。
次に、図12を参照して、PMnN−PZTの薄膜により形成された圧電膜122を用いて、駆動電圧に対する圧電膜122の変位を測定した。
次に、図13を参照して、圧電膜のPMnNの組成比率xを20%として、飽和状態(上記第4実験の飽和曲線を描く状態)の圧電膜に加えられる印加電界に対する圧電係数(圧電応力係数、電界に対する応力値)を測定した。また、ZrおよびTiの比率をMPB組成近傍の50/50とした。
図3を参照して、本発明の第2実施形態による振動ミラー素子200の構成について説明する。
図14を参照して、本発明の第2実施形態による振動ミラー素子300の構成について説明する。なお、図14は、上記第1実施形態における図3に対応する部分の断面図である。
次に、図15を参照して、上記した本発明の上記第3実施形態の効果を確認するために行ったリーク電流測定について説明する。
20a、20b、20c、20d 圧電素子(駆動部)
21 下部駆動電極(第1駆動電極)
22、222 圧電膜
23 上部駆動電極(第2駆動電極)
100、200、300 振動ミラー素子
324 金属酸化膜
325 界面
Claims (13)
- 圧電膜を含む駆動部と、
前記駆動部の振動で駆動されるミラー部とを備え、
前記圧電膜は、PbTiO3、PbZrO3、および、PbTiO3およびPbZrO3の固溶体Pb(Zr,Ti)O3のうちいずれか1つから構成されるABO3構造の真性ペロブスカイト強誘電体と、前記ABO3構造のBサイトがアクセプター元素BAおよびドナー元素BDからなるA(BA,BD)O3のペロブスカイト強誘電体との固溶体A(BA,BD)O3−ABO3の薄膜から形成されている、振動ミラー素子。 - 前記ペロブスカイト強誘電体は、前記ペロブスカイト強誘電体のAサイトとしてPbを含み、前記アクセプター元素BAとしてMnを含み、前記ドナー元素BDとしてNbを含むPb(Mn,Nb)O3からなる、請求項1に記載の振動ミラー素子。
- 前記真性ペロブスカイト強誘電体のZr/Ti比率は、30/70から70/30までの範囲であり、
前記圧電膜は、前記ペロブスカイト強誘電体のPb(Mn,Nb)O3と前記真性ペロブスカイト強誘電体のPb(Zr,Ti)O3との固溶体[xPb(Mn,Nb)O3・(1−x)Pb(Zr,Ti)O3]の薄膜により構成され、組成比率xが0%より大きく25%以下である、請求項2に記載の振動ミラー素子。 - 前記真性ペロブスカイト強誘電体のZr/Ti比率は、40/60から60/40までの範囲であり、
前記圧電膜は、前記固溶体[xPb(Mn,Nb)O3・(1−x)Pb(Zr,Ti)O3]の薄膜により構成され、組成比率xが5%以上20%以下である、請求項3に記載の振動ミラー素子。 - 前記圧電膜は、前記固溶体[xPb(Mn,Nb)O3・(1−x)Pb(Zr,Ti)O3]の薄膜により構成され、組成比率xが3%以上25%以下である、請求項3に記載の振動ミラー素子。
- 組成比率xが10%以上22%以下である、請求項5に記載の振動ミラー素子。
- 前記真性ペロブスカイト強誘電体のZr/Ti比率は、50/50近傍である、請求項5または6に記載の振動ミラー素子。
- 前記圧電膜は、固溶体[xPb(Mn,Nb)O3・(1−x)Pb(Zr,Ti)O3]の薄膜により構成され、組成比率xが15%以上25%以下であり、かつ、前記圧電膜への印加電界が20kV/cm以上40kV/cm以下である、請求項3に記載の振動ミラー素子。
- 前記圧電膜は、前記ペロブスカイト強誘電体のPb(Mg,Nb)O3と前記真性ペロブスカイト強誘電体のPbTiO3との固溶体[xPb(Mg,Nb)O3・(1−x)PbTiO3]の薄膜により構成され、組成比率xが10%以上50%以下である、請求項1に記載の振動ミラー素子。
- 前記圧電膜の膜厚は、2μm以上10μm以下である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の振動ミラー素子。
- 前記駆動部は、前記圧電膜の一方表面上に形成された第1駆動電極と、他方表面上に形成された第2駆動電極とを含み、
前記第1駆動電極および前記第2駆動電極のうち少なくとも一方と前記圧電膜との界面には、導電性の金属酸化膜が形成されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の振動ミラー素子。 - 前記金属酸化膜は、酸化マンガン、酸化ルテニウム、酸化ニッケル、酸化白金、酸化イリジウム、酸化ストロンチウム・ルテニウムおよび酸化カルシウム・ルテニウムのうちの少なくとも1つから形成されている、請求項11に記載の振動ミラー素子。
- 前記金属酸化膜の膜厚は、5nm以上200nm以下である、請求項11または12に記載の振動ミラー素子。
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