JP2008263158A - 圧電素子及び液体吐出ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板15上に設けられ、圧電体7及び該圧電体に接する一対の電極6,8を有する圧電体素子10であって、圧電体7は、Aサイト原子がBiからなりBサイト原子が少なくとも2種の原子で構成されているABO3型ペロブスカイト型酸化物からなり、正方晶、菱面体晶、擬立方晶、斜方晶及び単斜晶のうちの少なくとも2つの結晶相が混在するものである。
【選択図】図1
Description
本発明の液体吐出ヘッドの実施形態の一例における圧電体素子部の厚さ方向の断面を示す模式的断面図を図1に示す。また、本発明の液体吐出ヘッドの実施形態の一例を示す模式的斜視図を図2に示す。
また、振動板15と下部電極膜16の間にバッファ−層19が存在してもよい。バッファ層の膜厚は、通常、5nm以上、300nm以下であり、好ましくは10nm以上、200nm以下である。
[実施例1]
成膜用基板として、500μm厚のSi(100)基板上に、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、CeO2、LaNiO3を順時積層した成膜用基板を用意し、電極層として、SrRuO3をスパッタ法により200nm成膜した。
圧電体の成膜に、Bi(Co、Fe)O3を、原料ガスとして、Bi(CH3)2(2−(CH3)2NCH2C6H5)、Co(CH3C5H4)2、Fe(CH3C5H4)3の混合ガスを用いた他は、実施例1と同様にして圧電体素子を作製した。成膜した圧電体のBi(Co,Fe)O3の組成分析をICP質量分析法で行ったところ、Co、Feの原子数比Co/Feは15/85であった。実施例1と同様に測定した圧電体素子のd33測定の結果を表1に示す。
実施例2と同様の原料ガス種を用い、その混合比を変えて、Co、Feの原子数比を変えた2種類の圧電体Bi(Co、Fe)O3を成膜した他は実施例1と同様にして圧電体素子を作製した。成膜した圧電体のBi(Co,Fe)O3の組成分析をICP質量分析法で行ったところ、Co、Feの原子数比Co/Feは、それぞれ、25/75、35/65であった。実施例1と同様に測定した圧電体素子のd33測定の結果を表1に示す。
7 圧電体膜
8 第二の電極
10 圧電体素子
11 吐出口
12 連通孔
13 個別液室
14 共通液室
15 基板、振動板
16 下部電極
18 上部電極
19 バッファ層
40 光導波路
41 基板
44 クラッド層
45 コア層
Claims (10)
- 基板上に設けられ、圧電体及び該圧電体に接する一対の電極を有する圧電体素子であって、
前記圧電体は、Aサイト原子がBiからなりBサイト原子が少なくとも2種の原子で構成されているABO3型ペロブスカイト型酸化物からなり、正方晶、菱面体晶、擬立方晶、斜方晶及び単斜晶のうちの少なくとも2つの結晶相が混在するものであることを特徴とする圧電体素子。 - 前記ABO3型ペロブスカイト型酸化物がBiCoO3を構成成分として有し、前記ABO3型ペロブスカイト型酸化物のCo以外のBサイト原子が、Sc、Al、Mn、Cr、Cu、Ga、In、Yb、Mg、Zn、Zr、Sn、Ti、Nb、Ta及びWのうちの少なくとも1種の原子であることを特徴とする請求項1に記載の圧電体素子。
- 前記ABO3型ペロブスカイト型酸化物がBiInO3を構成成分として有し、前記ABO3型ペロブスカイト型酸化物のIn以外のBサイト原子が、Sc、Al、Mn、Fe、Cr、Cu、Ga、Yb、Mg、Zn、Zr、Sn、Ti、Nb、Ta及びWのうちの少なくとも1種の原子であることを特徴とする請求項1に記載の圧電体素子。
- 前記圧電体が、1μm以上、15μm以下の厚さを有する膜であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の圧電体素子。
- 前記圧電体が、結晶相の混在割合が厚さ方向に徐々に変化するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の圧電体素子。
- 前記圧電体が、単一配向膜であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の圧電体素子。
- 前記圧電体が、面方向に配向している単結晶膜であることを特徴とする請求項6に記載の圧電体素子。
- 前記圧電体が、結晶配向<100>の単一配向膜であることを特徴とする請求項6又は7に記載の圧電体素子。
- 基板上に設けられ、圧電体及び該圧電体に接する一対の電極を有する圧電体素子であって、
前記圧電体は、Aサイト原子がBiからなりBサイト原子がCo及びFeで構成されているABO3型ペロブスカイト型酸化物からなり、前記Bサイト原子の原子数比Co/Feが15/85から35/65であることを特徴とする圧電体素子。 - 請求項1から9のいずれかに記載の圧電体素子を有し、該圧電体素子によって液体を吐出することを特徴とする液体吐出ヘッド。
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