JP5030147B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
また、この発明の積層体は、基板と前記基板上に堆積して表面が滑らかな面をなす脆性微粒子材料の層とを備え、前記脆性微粒子材料の層は塑性変形を起こす粒子で構成されていることを特徴としている。
また、この発明の積層体は、基板と脆性微粒子材料の層とを備え、前記脆性微粒子材料の層は前記基板上に堆積されていて表面が滑らかな面をなしている第一の脆性微粒子材料の層と、前記第一の脆性微粒子材料の層の滑らかな表面をなす表面の上に堆積した第二の脆性微粒子材料の層とからなり、前記第一の脆性微粒子材料の層と第二の脆性微粒子材料の層は塑性変形を起こす粒子で構成されていることを特徴としている。
また、この発明の積層体は、基板と脆性微粒子材料の層とからなり、前記脆性微粒子材料の層は前記基板上に堆積されていて、塑性変形を起こす粒子で構成されていて、前記基板に碇着するアンカー部分を有することを特徴としている。
この発明のもっとも重要な特徴はエアロゾルデポジション法(aero−sol deposition method)によって形成される積層体に関するものであるところにある。この積層体は塑性変形を起こす特性を有する粒子で組成されている。
条件
粒子 ;PZT
堆積箱の圧力 ;0.5 Torr
温度 ;室温
キャリーガス ;N2
キャリーガス流量 ;2.5L/min
ノズルオリフィス寸法 ;10mmx0.4mm
衝撃圧力 ;圧縮破壊強度(FC)以上、粒子の0.2GPaから0.5GPa
速度 ;150m/s〜400m/s
条件
粒子 ;α―Al2O3
堆積箱の圧力 ;0.8 Torr
温度 ;室温
キャリーガス ;He
キャリーガス流量 ;6L/min
ノズルオリフィス寸法 ;10mmx0.4mm
衝撃圧力 ;圧縮破壊強度(FC)以上、粒子の2GPaから20GPa
速度 ;150m/s〜600m/s
また、この図から5μm〜10μmの粒径範囲では基板上で塑性変形した粒子の頻度と基板に衝突した粒子の頻度との比が減少していることが分かる。このことから基板上で塑性変形する粒子の粒径範囲は50nm〜5μmが好適である。
基板上で塑性変形を起こす粒子径の範囲はα―Al2O3のような酸化物絶縁材料、PZT、BTOのような酸化物強誘電体材料、PZT、BTOのような酸化物強磁性材料、AlNのような窒化物材料、ホウ化物材料、フッ化物材料に適用することができる。
したがって、ノズルから噴出された微粒子が十分なエネルギーを持って基板に衝突するためには粒子の粒子径は衝突した微粒子が基板上で塑性変形する粒子径の範囲内で50nm〜10μm、好ましくは50nm〜5μmである。また、このとき、上記塑性変形を生じるのに十分な粒子速度で基板に衝突させるには、微粒子が搬送ガスの流れの変化に逆らうだけの十分に大きな慣性力を持つことが要求され、このためには微粒子の粒子径だけでなく、微粒子の密度(比重)も影響する。従って、密度の低い微粒子を効率よく塑性変形させるために、堆積箱内(成膜室内)の圧力は減圧され、好ましくは20Torr以下、さらに好ましくは5Torr以下である。
12 基板
14 18 多結晶脆性材料層
16 平滑面
20 金属層
22 アンカー層
31 不良粒子
32 堆積物
33 膜
34 窪み部分
Claims (1)
- 脆性材料の微粒子をダイヤモンド圧子で、周囲の温度と熱平行な常温状態で圧縮して塑性変形が観察される50nm〜10μmの塑性変形可能な微粒子を基板上に堆積して形成される積層体であり、
前記積層体は、
基板と、該基板上に設けられた前記塑性変形可能な脆性材料の微粒子に機械的衝撃を加えて得られる塑性変形された微粒子から構成される緻密な多結晶脆性材料層とを備え、
前記多結晶脆性材料層は、該基板上で塑性変形されて粒径30nm以下の単結晶からなる多結晶体を組成する高密度組成体で構成され、
前記高密度組成体は、前記基板上で塑性変形された微粒子の塑性変形により該微粒子間の隙間が該微粒子の塑性変形によりつき固められ緻密化し、さらに該微粒子表面に結晶面のずれや転移の移動に伴う活性面が形成されて後続の衝突した微粒子と再結合を起こして形成され、
ここで、前記基板上で塑性変形された微粒子は、基板と平行方向にリップ状に変形し、
かつ基板表面で左右に塑性変形し、かつ基板に固着したアンカー部を形成し、さらに該アンカー部を形成する塑性変形された微粒子は、微粒子のアンカー部以外の領域に比べて塑性変形量が少なく、結晶サイズが大きいことを特徴とする積層体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007039919A JP5030147B2 (ja) | 2007-02-20 | 2007-02-20 | 積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008201004A JP2008201004A (ja) | 2008-09-04 |
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JP2007039919A Active JP5030147B2 (ja) | 2007-02-20 | 2007-02-20 | 積層体 |
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