JP7293909B2 - 振動片、電子機器、および移動体 - Google Patents
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Description
本発明は、振動片、電子機器、および移動体に関する。
従来、振動片として、基部と基部から延出する振動腕と、振動腕に設けられている第１電極と、第１電極の上方に設けられている第２電極と、第１電極と第２電極との間に配置されている圧電体と、第１電極と圧電体との間に配置されている絶縁膜と、を有し、第１電極の材料に窒化チタンを含み、絶縁膜の材料に二酸化ケイ素を含み、圧電体の材料に窒化アルミニウムを含んでいる振動片が特許文献１に開示されている。この振動片は、二酸化ケイ素を含む絶縁膜上に圧電体を形成することで、圧電体の配向性を向上させている。
しかしながら、特許文献１に記載の振動片は、第１電極と圧電体との間に絶縁膜が配置されているため、圧電体に電界が印加し難いという課題があった。
振動片は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み、前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む。
上記の振動片において、前記第２層は、非晶質であることが好ましい。
上記の振動片において、前記第２層の厚さは、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
上記の振動片において、前記第２電極は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化タンタル、窒化バナジウム、窒化ハフニウム、窒化クロム、窒化モリブデンのいずれかであることが好ましい。
上記の振動片において、前記腕と前記第１電極との間に配置されている二酸化ケイ素層を含むことが好ましい。
電子機器は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む、振動片と、前記振動片を駆動する発振回路と、前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、を含む。
移動体は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む、振動片と、前記振動片を駆動する発振回路と、前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、を含む。
１．第１実施形態
ここでは、振動片の一例として、基材にシリコン（Ｓｉ）を用いている振動片について説明する。
図１は、第１実施形態の振動片１の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線での断面図である。図３は、図２のＣ部の拡大図である。図４は、図１のＢ－Ｂ線での断面図および各励振電極１２の配線図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、各図におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸である。
ここでは、振動片の一例として、基材にシリコン（Ｓｉ）を用いている振動片について説明する。
図１は、第１実施形態の振動片１の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線での断面図である。図３は、図２のＣ部の拡大図である。図４は、図１のＢ－Ｂ線での断面図および各励振電極１２の配線図である。なお、各配線は省略してあり、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、各図におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸である。
振動片１は、図１に示すように、基材として、基部１０と、基部１０と接続しＹ軸に沿って延出している３本の腕１１と、を備えている。本実施形態では、３本の腕１１および基部１０にシリコン基板、例えば、ポリシリコン基板を用いている。
腕１１は、略角柱状に形成され、平面視において、Ｘ軸に沿って配列されると共に、Ｘ軸とＹ軸とで特定されるＸＹ平面に沿った主面１０ａに、腕１１それぞれに励振電極１２が設けられている。
腕１１は、励振電極１２によって、主面１０ａと直交するＺ軸に沿って屈曲振動、所謂、主面１０ａに沿わない方向に振動する面外振動をする。
基部１０、腕１１、および励振電極１２は、例えば、スパッタリング技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。
腕１１は、略角柱状に形成され、平面視において、Ｘ軸に沿って配列されると共に、Ｘ軸とＹ軸とで特定されるＸＹ平面に沿った主面１０ａに、腕１１それぞれに励振電極１２が設けられている。
腕１１は、励振電極１２によって、主面１０ａと直交するＺ軸に沿って屈曲振動、所謂、主面１０ａに沿わない方向に振動する面外振動をする。
基部１０、腕１１、および励振電極１２は、例えば、スパッタリング技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。
励振電極１２は、主面１０ａ側に設けられている第１電極１３と、第１電極１３に接している圧電体である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）層１４と、窒化アルミニウム層１４に配置されている第２電極１５、を備えた積層構造となっている。
また、第１電極１３は、図３に示すように、窒化チタン（ＴｉＮ）の第１層１３ａと、窒素（Ｎ）、チタン（Ｔｉ）、および酸素（Ｏ）を含む第２層１３ｂと、を備えた２層構造となっており、腕１１の主面１０ａに第１層１３ａが接しており、窒化アルミニウム層１４に第２層１３ｂが接している。
なお、窒化チタンの第１層１３ａと、窒素、チタン、および酸素を含む第２層１３ｂとで構成される第１電極１３は、窒化チタンのみで構成される電極と同等の効果があり、高い導電性を有している。また、励振電極１２の第２電極１５には、窒化チタン、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）のいずれかが用いられている。これらの材料は、高い導電性を有しているため、電極として好ましい。
また、第１電極１３は、図３に示すように、窒化チタン（ＴｉＮ）の第１層１３ａと、窒素（Ｎ）、チタン（Ｔｉ）、および酸素（Ｏ）を含む第２層１３ｂと、を備えた２層構造となっており、腕１１の主面１０ａに第１層１３ａが接しており、窒化アルミニウム層１４に第２層１３ｂが接している。
なお、窒化チタンの第１層１３ａと、窒素、チタン、および酸素を含む第２層１３ｂとで構成される第１電極１３は、窒化チタンのみで構成される電極と同等の効果があり、高い導電性を有している。また、励振電極１２の第２電極１５には、窒化チタン、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）のいずれかが用いられている。これらの材料は、高い導電性を有しているため、電極として好ましい。
振動片１は、良好な振動特性を得る観点から、励振電極１２の第１電極１３と第２電極１５の厚さを１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが好ましく、窒化アルミニウム層１４の厚さを１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましく、窒素、チタン、および酸素を含む第２層１３ｂの厚さを０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることが好ましく、１ｎｍ以上５ｎｍ以下がより好ましい。
なお、第２層１３ｂの厚さが０．１ｎｍ未満となると、第２層１３ｂに含まれるアルミニウムと結合し易い酸素の量が少ないため、第２層１３ｂ上にＣ軸配向性の高い窒化アルミニウム層１４を形成することができない。また、第２層１３ｂの厚さが１０ｎｍより厚くなると、第２層１３ｂに含まれる酸素の量が多くなり、絶縁性が高まるため、窒化アルミニウム層１４に印加する電界が弱まり、振動特性を劣化してしまう虞がある。第２層１３ｂの厚さが１ｎｍ以上５ｎｍ以下であれば、一層良好なＣ軸配向性および振動特性を得ることができる。
なお、第２層１３ｂの厚さが０．１ｎｍ未満となると、第２層１３ｂに含まれるアルミニウムと結合し易い酸素の量が少ないため、第２層１３ｂ上にＣ軸配向性の高い窒化アルミニウム層１４を形成することができない。また、第２層１３ｂの厚さが１０ｎｍより厚くなると、第２層１３ｂに含まれる酸素の量が多くなり、絶縁性が高まるため、窒化アルミニウム層１４に印加する電界が弱まり、振動特性を劣化してしまう虞がある。第２層１３ｂの厚さが１ｎｍ以上５ｎｍ以下であれば、一層良好なＣ軸配向性および振動特性を得ることができる。
第２層１３ｂは、窒化チタンの第１層１３ａに酸素ガスによるアッシング処理を施すことで形成することができ、非晶質である。また、第２層１３ｂは、酸素を含む非晶質であるため、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層１４の圧電体を得ることができる。具体的には、第２層１３ｂ上に窒化アルミニウム層１４を成長させる際、第２層１３ｂ上に窒素ガス中でアルミニウムをスパッタリングすると、先ず第２層１３ｂ中の酸素とアルミニウムとが結合し、その後アルミニウムと窒素とが結合するので、窒化アルミニウム層１４の結晶の方向を揃えることができる。したがって、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層１４の圧電体を第２層１３ｂ上に形成することができる。
なお、第２層１３ｂは、第１層１３ａの構成元素に酸素が含まれていれば良く、第１層１３ａを上述した第２電極１５と同じ材料とし、第１層１３ａに酸素ガスによるアッシング処理を施した層でも構わない。
なお、第２層１３ｂは、第１層１３ａの構成元素に酸素が含まれていれば良く、第１層１３ａを上述した第２電極１５と同じ材料とし、第１層１３ａに酸素ガスによるアッシング処理を施した層でも構わない。
励振電極１２は、腕１１の根元部である基部１０との境界部分から先端部に向かって延び、腕１１のＹ軸方向の根元から先端までの長さである腕１１の全長の半分程度の長さで設けられているのが、効率的な振動特性を得る上で好ましい。
なお、基部１０のＺ方向の厚さは、図２に示すように、腕１１のＺ方向の厚さよりも厚く形成されている。
また、図１に２点鎖線で示すように、基部１０のＸ軸方向の両端部の主面１０ａの裏面側には、パッケージなどの外部部材への固定領域である固定部２０が設けられている。なお、固定部２０は、Ｙ軸に沿って基部１０の腕１１側とは反対側の端部に設けられていることが好ましい。
また、図１に２点鎖線で示すように、基部１０のＸ軸方向の両端部の主面１０ａの裏面側には、パッケージなどの外部部材への固定領域である固定部２０が設けられている。なお、固定部２０は、Ｙ軸に沿って基部１０の腕１１側とは反対側の端部に設けられていることが好ましい。
ここで、振動片１の動作について説明する。
振動片１の励振電極１２は、図４に示すように、第１電極１３と第２電極１５とが交差配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。
振動片１の励振電極１２は、図４に示すように、第１電極１３と第２電極１５とが交差配線によって交流電源に接続され、駆動電圧としての交番電圧が印加されるようになっている。
具体的には、配線は、中央の腕１１の第１電極１３と、中央の腕１１を挟む両側の腕１１の第２電極１５とが同電位になるように接続され、中央の腕１１の第２電極１５と、中央の腕１１を挟み両側の腕１１の第１電極１３とが同電位になるように接続されている。
この状態で、第１電極１３と第２電極１５との間に交番電圧を印加すると、第１電極１３と第２電極１５との間に電界が発生して、窒化アルミニウム層１４が分極し、逆圧電効果により、窒化アルミニウム層１４に歪みが生じ、窒化アルミニウム層１４がＹ軸に沿って伸縮する。
振動片１は、上述の交差配線によって、中央の腕１１の励振電極１２に発生する電界の方向と中央の腕１１を挟み両側の腕１１の励振電極１２に発生する電界の方向とを互いに逆方向にして、窒化アルミニウム層１４の伸縮が中央の腕１１と両側の腕１１との間で逆になるように構成されている。
具体的には、中央の腕１１の窒化アルミニウム層１４が伸張したとき、中央の腕１１を挟み両側の腕１１の窒化アルミニウム層１４が収縮し、中央の腕１１の窒化アルミニウム層１４が収縮したとき、中央の腕１１を挟み両側の腕１１の窒化アルミニウム層１４が伸張する。
振動片１は、上述の交差配線によって、中央の腕１１の励振電極１２に発生する電界の方向と中央の腕１１を挟み両側の腕１１の励振電極１２に発生する電界の方向とを互いに逆方向にして、窒化アルミニウム層１４の伸縮が中央の腕１１と両側の腕１１との間で逆になるように構成されている。
具体的には、中央の腕１１の窒化アルミニウム層１４が伸張したとき、中央の腕１１を挟み両側の腕１１の窒化アルミニウム層１４が収縮し、中央の腕１１の窒化アルミニウム層１４が収縮したとき、中央の腕１１を挟み両側の腕１１の窒化アルミニウム層１４が伸張する。
このような窒化アルミニウム層１４の伸縮によって、振動片１は、交番電圧が一方の電位のときに腕１１が黒矢印の方向に屈曲し、交番電圧が他方の電位のときに腕１１が白抜き矢印の方向に屈曲する。
これを繰り返すことで、振動片１は、腕１１がＺ軸に沿って屈曲振動、所謂、面外振動することになる。この際、隣り合う腕１１は、互いに逆方向に又は逆相で屈曲振動する。
なお、窒化アルミニウム層１４の伸縮の度合いは、Ｃ軸配向性が良好なほど大きくなる。
これを繰り返すことで、振動片１は、腕１１がＺ軸に沿って屈曲振動、所謂、面外振動することになる。この際、隣り合う腕１１は、互いに逆方向に又は逆相で屈曲振動する。
なお、窒化アルミニウム層１４の伸縮の度合いは、Ｃ軸配向性が良好なほど大きくなる。
上述したように、窒化アルミニウム層１４と接する第２層１３ｂは、酸素が含まれているため結晶配向調整膜として機能し、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層１４を形成することができる。そのため、二酸化ケイ素を含む絶縁膜を第１電極１３と窒化アルミニウム層１４との間に配置しなくても、良好な振動特性を有する振動片１を得ることができる。したがって、本実施形態の振動片１は、高い導電性を有する第１電極１３と第２電極１５との間に、第２層１３ｂと接して圧電体である窒化アルミニウム層１４が配置されているため、第１電極１３と窒化アルミニウム層１４との間に絶縁膜がある場合と比較して、窒化アルミニウム層１４に電界を十分に印加することができる。そのため、腕１１を効率的に振動させることができる。
なお、振動片１の基材には、シリコン以外に、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）や水晶を用いてもよい。ＳＯＩの場合、表面シリコン層で腕１１を形成し、腕１１の下方のＢＯＸ（Buried Oxide）層とシリコン層をエッチングすることで、腕１１の下方に空隙部が設けられた構造の振動片１を形成することができる。
また、振動片１の腕１１の数は、３本に限定するものではなく、１本、２本、４本、５本、ｎ本、ここでｎは６以上の自然数、でもよい。
また、振動片１の基部１０の厚さは、腕１１と同じ厚さにしてもよい。これによれば、振動片１は、平板状となることから、製造が容易となる。
また、振動片１の腕１１の数は、３本に限定するものではなく、１本、２本、４本、５本、ｎ本、ここでｎは６以上の自然数、でもよい。
また、振動片１の基部１０の厚さは、腕１１と同じ厚さにしてもよい。これによれば、振動片１は、平板状となることから、製造が容易となる。
２．第２実施形態
図５は、第２実施形態に係る振動片１ａの概略構成を示す平面図である。図６は、図５のＡ－Ａ線での断面図である。図７は、図６のＣ部の拡大図である。なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図５は、第２実施形態に係る振動片１ａの概略構成を示す平面図である。図６は、図５のＡ－Ａ線での断面図である。図７は、図６のＣ部の拡大図である。なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第２実施形態の振動片１ａは、図５、図６、および図７に示すように、第１実施形態と比較して、励振電極１２周りの構成が異なっている。
振動片１ａは、腕１１の主面１０ａと、励振電極１２の第１電極１３との間に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）層１６が配置されている。
二酸化ケイ素層１６は、例えば、スパッタリング技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。なお、二酸化ケイ素層１６の厚さは、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましい。
振動片１ａは、腕１１の主面１０ａと、励振電極１２の第１電極１３との間に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）層１６が配置されている。
二酸化ケイ素層１６は、例えば、スパッタリング技術、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術などを用いて精度よく形成されている。なお、二酸化ケイ素層１６の厚さは、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましい。
このような構成とすれば、振動片１ａは、腕１１の主面１０ａと、第１電極１３との間に、二酸化ケイ素層１６が設けられていることから、二酸化ケイ素層１６が、腕１１の温度特性補正膜として機能する。つまり、振動片１ａは、二酸化ケイ素層１６の周波数－温度特性の傾きにより、基材がＳｉである腕１１の周波数－温度特性の傾きが補正又は相殺され、フラットな周波数－温度特性となる。
これにより、振動片１ａは、温度変化に起因する周波数の変動を抑制することが可能となり、周波数－温度特性を向上させることができる。
これにより、振動片１ａは、温度変化に起因する周波数の変動を抑制することが可能となり、周波数－温度特性を向上させることができる。
なお、振動片１ａは、二酸化ケイ素層１６を、腕１１の主面１０ａ側とは反対側の面に設けてもよい。このような構成としても、振動片１ａは、上記と同様の効果を得ることができる。
３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る電子機器について、図８を参照して説明する。電子機器には、上記実施形態に係る振動片１，１ａのいずれかが搭載されている。なお、以下では、振動片１を適用した構成を例示して説明する。
次に、第３実施形態に係る電子機器について、図８を参照して説明する。電子機器には、上記実施形態に係る振動片１，１ａのいずれかが搭載されている。なお、以下では、振動片１を適用した構成を例示して説明する。
図８は、本実施形態に係る振動片１を備える電子機器としてのノート型のパーソナルコンピューター１１００の構成の概略を示す斜視図である。
パーソナルコンピューター１１００は、図８に示すように、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、ディスプレイ１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、基準クロック等として機能する振動片１と、振動片１を駆動する発振回路３０と、発振回路３０から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路４０と、が内蔵されている。
パーソナルコンピューター１１００は、図８に示すように、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、ディスプレイ１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、基準クロック等として機能する振動片１と、振動片１を駆動する発振回路３０と、発振回路３０から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路４０と、が内蔵されている。
上述したように、電子機器に、振動特性に優れた振動片１が活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
なお、上記実施形態の振動片１、１ａのいずれかが搭載された電子機器はパーソナルコンピューター１１００に限定されない。例えば、電子機器は、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末、時計、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル端末、インクジェット式吐出装置、デジタルスチールカメラ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、ページャー、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワークステーション、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（Point of Sales）端末、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置等の医療機器、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
４．第４実施形態
次に、第４実施形態に係る移動体について、図９を参照して説明する。移動体には、上記実施形態に係る振動片１，１ａのいずれかが搭載されている。なお、以下では、振動片１を適用した構成を例示して説明する。
図９は、本実施形態の振動片１を備える移動体としての自動車１４００を概略的に示す斜視図である。
次に、第４実施形態に係る移動体について、図９を参照して説明する。移動体には、上記実施形態に係る振動片１，１ａのいずれかが搭載されている。なお、以下では、振動片１を適用した構成を例示して説明する。
図９は、本実施形態の振動片１を備える移動体としての自動車１４００を概略的に示す斜視図である。
自動車１４００には、図９に示すように、振動片１と、振動片１を駆動する発振回路３０と、発振回路３０から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路４０と、が搭載されている。制御回路４０は、キーレスエントリー、イモビライザー、ナビゲーションシステム、エアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）、エアバック、タイヤプレッシャーモニタリングシステム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１４１０を制御している。
上述したように、移動体に、振動特性に優れた振動片１が活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
移動体としては、自動車１４００に限定されず、例えば、飛行機、船舶、無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等であってもよい。
以下、実施形態から導き出される内容を記載する。
振動片は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み、前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む。
この構成によれば、高い導電性を有する第１電極と第２電極との間に、第２層と接して圧電体である窒化アルミニウム層が配置されているため、第１電極と窒化アルミニウム層との間に絶縁膜がある場合と比較して、窒化アルミニウム層に電界を十分に印加することができる。そのため、腕を効率的に振動させることができる。
また、窒化アルミニウム層と接する第２層は、酸素が含まれているため結晶配向調整膜として機能し、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層を形成することができる。そのため、二酸化ケイ素を含む絶縁膜を第１電極と窒化アルミニウム層との間に配置しなくても、良好な振動特性を有する振動片を得ることができる。
また、窒化アルミニウム層と接する第２層は、酸素が含まれているため結晶配向調整膜として機能し、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層を形成することができる。そのため、二酸化ケイ素を含む絶縁膜を第１電極と窒化アルミニウム層との間に配置しなくても、良好な振動特性を有する振動片を得ることができる。
上記の振動片において、前記第２層は、非晶質であることが好ましい。
この構成によれば、窒化アルミニウム層と接する第２層が酸素を含む非晶質であるため、第２層上に窒化アルミニウム層を成長させる際、窒化アルミニウム層の結晶の方向を揃えることができ、Ｃ軸配向性の高い窒化アルミニウム層を形成することができる。
上記の振動片において、前記第２層の厚さは、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
この構成によれば、第２層の厚さが０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるため、第２層上にＣ軸配向性の高い窒化アルミニウム層を形成することができる。
上記の振動片において、前記第２電極は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化タンタル、窒化バナジウム、窒化ハフニウム、窒化クロム、窒化モリブデンのいずれかであることが好ましい。
この構成によれば、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、および窒化タンタルは、高い導電性を有しているため、第２電極とすることで、窒化アルミニウム層に電界を十分に印加することができる。
上記の振動片において、前記腕と前記第１電極との間に配置されている二酸化ケイ素層を含むことが好ましい。
この構成によれば、振動片は、腕と第１電極との間に二酸化ケイ素層が配置されているため、二酸化ケイ素層の周波数－温度特性により、振動片の周波数－温度特性が補正され、温度変化に起因する周波数の変動を抑制することが可能となり、周波数－温度特性を向上させることができる。
電子機器は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む、振動片と、前記振動片を駆動する発振回路と、前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、を含む。
この構成によれば、電子機器に振動特性に優れた振動片が活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
移動体は、基部と、前記基部と連続している腕と、窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、を含む、振動片と、前記振動片を駆動する発振回路と、前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、を含む。
この構成によれば、移動体に振動特性に優れた振動片が活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
１…振動片、１０…基部、１０ａ…主面、１１…腕、１２…励振電極、１３…第１電極、１３ａ…第１層、１３ｂ…第２層、１４…窒化アルミニウム層、１５…第２電極、１６…二酸化ケイ素層、２０…固定部。
Claims (7)
- 基部と、
前記基部と連続している腕と、
窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み、前記腕に配置されている第１電極と、
前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、
前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、
を含む、振動片。 - 前記第２層は、非晶質である、
請求項１に記載の振動片。 - 前記第２層の厚さは、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、
請求項１又は請求項２に記載の振動片。 - 前記第２電極は、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、窒化タンタル、窒化バナジウム、窒化ハフニウム、窒化クロム、窒化モリブデンのいずれかである、
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の振動片。 - 前記腕と前記第１電極との間に配置されている二酸化ケイ素層を含む、
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の振動片。 - 基部と、
前記基部と連続している腕と、
窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、
前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、
前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、
を含む、振動片と、
前記振動片を駆動する発振回路と、
前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、
を含む、電子機器。 - 基部と、
前記基部と連続している腕と、
窒化チタンの第１層と、窒素、チタン、および酸素を含む第２層と、を含み前記腕に配置されている第１電極と、
前記第２層に接している窒化アルミニウム層と、
前記窒化アルミニウム層に配置されている第２電極と、
を含む、振動片と、
前記振動片を駆動する発振回路と、
前記発振回路から出力される周波数信号に基づいて動作する制御回路と、
を含む、移動体。
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