JP6141080B2 - 薄膜圧電素子およびその製造方法、マイクロアクチュエータ、ヘッドジンバルアセンブリおよびそれを備えたディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
また、上記ヘッドジンバルアセンブリは、第1の圧電層および第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ第2の圧電層が正方晶相構造を有するようにすることができる。
また、上記ディスク駆動装置は、第1の圧電層および第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ第2の圧電層が正方晶相構造を有するようにすることもできる。
上記微小電気機械システムは、第1の圧電層および第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ第2の圧電層が正方晶相構造を有するようにすることもできる。
また、第1の圧電層および第2の圧電層は、異なったTiの組成を有するようにすることができる。圧電層は、それぞれ異なったTiの組成を有する2以上の層からなるようにすることができる。第1の圧電層および第2の圧電層は、0.1μm〜1.5μmの範囲の厚さを有するようにすることができる。圧電層は、KNaNbO 3 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , BaTiO 3 , PbTiO 3 またはBaSrTiO 3 からなるようにすることができる。
Claims (26)
- 基板と、該基板上に形成された圧電薄膜積層部とを有し、該圧電薄膜積層部は、上部電極層と、底部電極層と、該上部電極層および底部電極層の間に挟まれた圧電層とを有し、
該圧電層は、第1の圧電層および第2の圧電層からなり、該第1の圧電層および第2の圧電層の組成が異なった相構造を有し、
前記底部電極層が前記基板上に直に形成され、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成され、
前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように形成されている薄膜圧電素子。 - 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有する請求項1記載の薄膜圧電素子。
- 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、異なったTiの組成を有する請求項2記載の薄膜圧電素子。
- 前記圧電層は、それぞれ異なったTiの組成を有する2以上の層からなる請求項2記載の薄膜圧電素子。
- 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、0.1μm〜1.5μmの範囲の厚さを有する請求項1〜4のいずれか一項記載の薄膜圧電素子。
- 前記圧電層は、KNaNbO3, LiNbO3, LiTaO3, BaTiO3, PbTiO3 またはBaSrTiO3からなる請求項1記載の薄膜圧電素子。
- 薄膜圧電素子の製造方法であって、
基板の供給と、
該基板上への底部電極層の堆積と、第1の圧電層および第2の圧電層からなる圧電層の該底部電極層上への堆積と、該圧電層上への上部電極層の堆積とを有し、
前記第1の圧電層および第2の圧電層は、異なった相構造を有し、
前記圧電層の前記底部電極層上への堆積において、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、かつ前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、
前記圧電層上への上部電極層の堆積において、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成される薄膜圧電素子の製造方法。 - 前記圧電層の前記底部電極層上への堆積において、前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有するように、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、かつ前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成される請求項7記載の薄膜圧電素子の製造方法。
- 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、異なったTiの組成を有する請求項8記載の薄膜圧電素子の製造方法。
- 前記圧電層は、それぞれ異なったTiの組成を有する2以上の層からなる請求項8記載の薄膜圧電素子の製造方法。
- 薄膜圧電素子を有するマイクロアクチュエータであって、
該薄膜圧電素子は、基板と、該基板上に形成された圧電薄膜積層部とを有し、該圧電薄膜積層部は、上部電極層と、底部電極層と、該上部電極層および底部電極層の間に挟まれた圧電層とを有し、
該圧電層は、第1の圧電層および第2の圧電層からなり、該第1の圧電層および第2の圧電層の組成が異なった相構造を有し、
前記底部電極層が前記基板上に直に形成され、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成され、
前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように形成されているマイクロアクチュエータ。 - 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有する請求項11記載のマイクロアクチュエータ。
- 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、異なったTiの組成を有する請求項12記載のマイクロアクチュエータ。
- 前記圧電層は、それぞれ異なったTiの組成を有する2以上の層からなる請求項12記載のマイクロアクチュエータ。
- 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、0.1μm〜1.5μmの範囲の厚さを有する請求項11〜14のいずれか一項記載のマイクロアクチュエータ。
- 前記圧電層は、KNaNbO3, LiNbO3, LiTaO3, BaTiO3, PbTiO3 またはBaSrTiO3からなる請求項11記載のマイクロアクチュエータ。
- サスペンションと、該サスペンションによって支持されているスライダと、該スライダを作動させるための、該サスペンション上に形成された薄膜圧電素子とを有するヘッドジンバルアセンブリであって、
該薄膜圧電素子は、
基板と、
該基板上に形成された圧電薄膜積層部とを有し、該圧電薄膜積層部は、上部電極層と、底部電極層と、該上部電極層および底部電極層の間に挟まれた圧電層とを有し、
該圧電層は、第1の圧電層および第2の圧電層からなり、該第1の圧電層および第2の圧電層の組成が異なった相構造を有し、
前記底部電極層が前記基板上に直に形成され、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成され、
前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように形成されているヘッドジンバルアセンブリ。 - 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有する請求項17記載のヘッドジンバルアセンブリ。
- ヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリに接続される駆動アームと、ディスクと、該ディスクを回転させるスピンドルモータとを有し、
該ヘッドジンバルアセンブリは、サスペンションと、該サスペンションによって支持されているスライダと、該スライダを作動させるための、該サスペンション上に形成された薄膜圧電素子とを有するディスク駆動装置であって、
該薄膜圧電素子は、
基板と、
該基板上に形成された圧電薄膜積層部とを有し、該圧電薄膜積層部は、上部電極層と、底部電極層と、該上部電極層および底部電極層の間に挟まれた圧電層とを有し、
該圧電層は、第1の圧電層および第2の圧電層からなり、該第1の圧電層および第2の圧電層の組成が異なった相構造を有し、
前記底部電極層が前記基板上に直に形成され、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成され、
前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように形成されているディスク駆動装置。 - 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有する請求項19記載のディスク駆動装置。
- 薄膜圧電素子を有する微小電気機械システムであって、
該薄膜圧電素子は、
基板と、
該基板上に形成された圧電薄膜積層部とを有し、該圧電薄膜積層部は、上部電極層と、底部電極層と、該上部電極層および底部電極層の間に挟まれた圧電層とを有し、
該圧電層は、第1の圧電層および第2の圧電層からなり、該第1の圧電層および第2の圧電層の組成が異なった相構造を有し、
前記底部電極層が前記基板上に直に形成され、前記第1の圧電層が前記底部電極層上に直に形成され、前記第2の圧電層が前記第1の圧電層上に直に形成され、前記上部電極層が前記第2の圧電層上に直に形成され、
前記第1の圧電層および前記第2の圧電層は、マイナス40℃から125℃までの温度範囲において、前記圧電層における復極電圧および分極の変化の割合がともに10%を越えない範囲に収まる相構造および組成を有するように形成されている微小電気機械システム。 - 前記第1の圧電層および前記第2の圧電層がPb(Zr x Ti 1−x )O 3 から形成され、かつZrの組成比がTiの組成比よりも大きく、さらに前記第1の圧電層が菱面体晶相構造を有し、かつ前記第2の圧電層が正方晶相構造を有する請求項21記載の微小電気機械システム。
- 前記第1の圧電層および第2の圧電層は、異なったTiの組成を有する請求項22記載の微小電気機械システム。
- 前記圧電層は、それぞれ異なったTiの組成を有する2以上の層からなる請求項22記載の微小電気機械システム。
- 前記第1の圧電層および第2の圧電層は、0.1μm〜1.5μmの範囲の厚さを有する請求項21〜24のいずれか一項記載の微小電気機械システム
- 前記圧電層は、KNaNbO3, LiNbO3, LiTaO3, BaTiO3, PbTiO3 またはBaSrTiO3からなる請求項21記載の微小電気機械システム。
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