JP5729065B2 - 薄膜圧電体デバイス - Google Patents
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Description
2、2A、2B、2C 薄膜圧電体
3 圧力室
4 外部電源
B1 基板(シリコン基板)
L1 熱酸化膜
D1 内側電極
D1A 中央部上電極
D1B 中央部下電極
D11 下部電極層
D2 外側電極
D12 上部電極層
ED1 電界印加方向
PZ1 分極方向
Claims (9)
- 基板上にペロブスカイト構造の誘電体材料を成膜した薄膜圧電体を備える薄膜圧電体デバイスであって、
前記基板下側に所定形状の凹部として形成される円形の圧力室と、
前記圧力室を形成する上面となる薄膜状の従動膜と、
この従動膜の上に積層され、所定の部位に電極を備える前記薄膜圧電体と、
を備え、
前記薄膜圧電体は、その積層方向に分極され前記円形と同じか小さい外径の円環状であって、
前記電極として、前記円環状の薄膜圧電体の外側面と内側面に、それぞれ外側電極と内側電極を設け、この両電極間に電界を印加したときの前記薄膜圧電体への電界印加方向は基板面と平行であり、
前記薄膜圧電体の滑り方向の変形を用いて入力信号を変換して出力信号を出力することを特徴とする薄膜圧電体デバイス。 - 基板上にペロブスカイト構造の誘電体材料を成膜した薄膜圧電体を備える薄膜圧電体デバイスであって、
前記基板下側に所定形状の凹部として形成される円形の圧力室と、
前記圧力室を形成する上面となる薄膜状の従動膜と、
この従動膜の上に積層され、所定の部位に電極を備える前記薄膜圧電体と、
を備え、
前記薄膜圧電体がその積層方向に分極され前記円形と同じか小さい外径の円板状であって、
前記電極として、前記円板状の薄膜圧電体の外側面に外側電極を設け、前記円板状の薄膜圧電体の上面の中央部領域に中央部上電極を設け、この両電極間に電界を印加したときの前記薄膜圧電体の外周領域への電界印加方向は基板面と平行であり、
前記薄膜圧電体の滑り方向の変形を用いて入力信号を変換して出力信号を出力することを特徴とする薄膜圧電体デバイス。 - 前記電極として、さらに、前記薄膜圧電体の下面の中央部領域に中央部下電極を設け、この中央部下電極と前記中央部上電極間に電界を印加して、前記薄膜圧電体の中央部領域への電界印加方向を基板面と垂直としたことを特徴とする請求項2に記載の薄膜圧電体デバイス。
- 基板上にペロブスカイト構造の誘電体材料を成膜した薄膜圧電体を備える薄膜圧電体デバイスであって、
前記基板下側に所定形状の凹部として形成される矩形の圧力室と、
前記圧力室を形成する上面となる薄膜状の従動膜と、
この従動膜の上に積層され、所定の部位に電極を備える前記薄膜圧電体と、
を備え、
前記薄膜圧電体がその積層方向に分極され前記矩形と同じか小さい外形形状を形成し、中央空隙部を有して対向配置される一対の短冊矩形状であって、
前記電極として、前記短冊矩形状の薄膜圧電体の外側面と内側面に、それぞれ外側電極と内側電極を設け、この両電極間に電界を印加したときの前記薄膜圧電体への電界印加方向は基板面と平行であり、
前記薄膜圧電体の滑り方向の変形を用いて入力信号を変換して出力信号を出力することを特徴とする薄膜圧電体デバイス。 - 基板上にペロブスカイト構造の誘電体材料を成膜した薄膜圧電体を備える薄膜圧電体デバイスであって、
前記基板下側に所定形状の凹部として形成される矩形の圧力室と、
前記圧力室を形成する上面となる薄膜状の従動膜と、
この従動膜の上に積層され、所定の部位に電極を備える前記薄膜圧電体と、
を備え、
前記薄膜圧電体がその積層方向に分極され前記矩形と同じか小さい矩形状であって、
前記電極として、前記矩形状の対向する一対の外側面に外側電極を設け、この一対の外側面に挟まれた前記薄膜圧電体の上面の中央部長手領域に中央部上電極を設け、この両電極間に電界を印加したときの前記薄膜圧電体の外側領域への電界印加方向は基板面と平行であり、
前記薄膜圧電体の滑り方向の変形を用いて入力信号を変換して出力信号を出力することを特徴とする薄膜圧電体デバイス。 - 前記電極として、さらに、前記中央部上電極に対向する前記薄膜圧電体の下面の中央部長手領域に中央部下電極を設け、この中央部下電極と前記中央部上電極間に電界を印加して、前記薄膜圧電体の中央部領域への電界印加方向を基板面と垂直としたことを特徴とする請求項5に記載の薄膜圧電体デバイス。
- 前記誘電体材料は、PZTに所定量の添加物を配合した多元素の複合酸化物からなることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の薄膜圧電体デバイス。
- 前記基板がシリコン基板であり、前記添加物がLaで、前記複合酸化物がPLZTであって、前記Laの配合濃度は、前記薄膜が所定の圧電特性を発揮可能な濃度であることを特徴とする請求項7に記載の薄膜圧電体デバイス。
- 前記薄膜圧電体の全厚みを3〜5μmとしたことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の薄膜圧電体デバイス。
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