JPH10270772A - 強誘電体薄膜素子 - Google Patents
強誘電体薄膜素子Info
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- JPH10270772A JPH10270772A JP7685997A JP7685997A JPH10270772A JP H10270772 A JPH10270772 A JP H10270772A JP 7685997 A JP7685997 A JP 7685997A JP 7685997 A JP7685997 A JP 7685997A JP H10270772 A JPH10270772 A JP H10270772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明では、金属アルコキシドを主原料とし
た強誘電体ゾルゲル溶液に特定のバインダーを添加する
ことにより、ゾルゲル反応を進行させ同一溶液内に強誘
電体微粒子を生成する。この微粒子は、バインダーの種
類と、バインダーの濃度によりその形状及び、大きさが
制御できるという特徴を持つ。このゾルを基板に塗布
し、乾燥、焼成することによって、従来よりも膜厚が厚
く、高密度で、耐久性が高く、作成時間を短縮できる強
誘電体薄膜を作成することができる。 【解決手段】 金属アルコキシドを主原料とするゾルゲ
ル法により作成した強誘電体の前駆体溶液に、所定のバ
インダーを混合しゾルゲル反応を進行させることによ
り、従来よりも膜厚が厚く、高密度で、耐久性が高く、
作成時間を短縮できる強誘電体薄膜を作成することがで
きる。
た強誘電体ゾルゲル溶液に特定のバインダーを添加する
ことにより、ゾルゲル反応を進行させ同一溶液内に強誘
電体微粒子を生成する。この微粒子は、バインダーの種
類と、バインダーの濃度によりその形状及び、大きさが
制御できるという特徴を持つ。このゾルを基板に塗布
し、乾燥、焼成することによって、従来よりも膜厚が厚
く、高密度で、耐久性が高く、作成時間を短縮できる強
誘電体薄膜を作成することができる。 【解決手段】 金属アルコキシドを主原料とするゾルゲ
ル法により作成した強誘電体の前駆体溶液に、所定のバ
インダーを混合しゾルゲル反応を進行させることによ
り、従来よりも膜厚が厚く、高密度で、耐久性が高く、
作成時間を短縮できる強誘電体薄膜を作成することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置等に圧電素子として用いられる圧電体、強誘電体
薄膜素子に関する。
録装置等に圧電素子として用いられる圧電体、強誘電体
薄膜素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゾルゲル法により強誘電体チタン酸ジル
コン酸鉛（以下ＰＺＴと記す）薄膜を形成する技術はよ
く知られている。ゾルゲル法は、組成制御性に優れてお
り、また、スピンコートと焼成を繰り返すことで、表面
平滑度の高い膜を得ることができる。ゾルゲル法による
ＰＺＴ薄膜作成法について説明する。例えば、特開平０
６ー１１９８１１のように、鉛ジイソプロポキシド０．
１モル、ジルコニウムテトラブトキシド０．０５２モ
ル、チタンテトライソプロポキシド０．０４８モルを２
リットルのエタノール中で混合し、窒素雰囲気で４８時
間還流する。室温に戻し、撹拌しながら０．４モルの水
を溶かした０．５リットルのエタノールを滴下する。白
濁後、５０℃で５時間熟成し、平均粒径０．８μmのＰ
ＺＴ微粒子を得る。遠心分離により、ＰＺＴ微粒子を単
離する。それとは別に、酢酸鉛０．１モルを２０ミリリ
ットルの酢酸に溶かし、３０分間還流する。室温に戻
し、ジルコニウムテトラブトキシド０．０５２モル、チ
タンテトライソプロポキシド０．０４８モルを溶解さ
せ、１モルの水と少量のジエチレングリコールを滴下
し、充分に撹拌して加水分解させる。２ーメトキシエタ
ノールで希釈した後、平均粒径０．８μmのＰＺＴ微粒
子を添加し、超音波照射により均質なゾルとする。シリ
コン基板上に白金電極を形成し、その上に調整したゾル
をロールコートで塗布し、４００℃に加熱する。１．５
μmの膜厚で、クラックを生じることなく成膜できる。
塗布、加熱を更に３回繰り返し、６００℃の酸素雰囲気
中で１５時間焼成し、ペロブスカイトＰＺＴ構造を得ら
れる。
コン酸鉛（以下ＰＺＴと記す）薄膜を形成する技術はよ
く知られている。ゾルゲル法は、組成制御性に優れてお
り、また、スピンコートと焼成を繰り返すことで、表面
平滑度の高い膜を得ることができる。ゾルゲル法による
ＰＺＴ薄膜作成法について説明する。例えば、特開平０
６ー１１９８１１のように、鉛ジイソプロポキシド０．
１モル、ジルコニウムテトラブトキシド０．０５２モ
ル、チタンテトライソプロポキシド０．０４８モルを２
リットルのエタノール中で混合し、窒素雰囲気で４８時
間還流する。室温に戻し、撹拌しながら０．４モルの水
を溶かした０．５リットルのエタノールを滴下する。白
濁後、５０℃で５時間熟成し、平均粒径０．８μmのＰ
ＺＴ微粒子を得る。遠心分離により、ＰＺＴ微粒子を単
離する。それとは別に、酢酸鉛０．１モルを２０ミリリ
ットルの酢酸に溶かし、３０分間還流する。室温に戻
し、ジルコニウムテトラブトキシド０．０５２モル、チ
タンテトライソプロポキシド０．０４８モルを溶解さ
せ、１モルの水と少量のジエチレングリコールを滴下
し、充分に撹拌して加水分解させる。２ーメトキシエタ
ノールで希釈した後、平均粒径０．８μmのＰＺＴ微粒
子を添加し、超音波照射により均質なゾルとする。シリ
コン基板上に白金電極を形成し、その上に調整したゾル
をロールコートで塗布し、４００℃に加熱する。１．５
μmの膜厚で、クラックを生じることなく成膜できる。
塗布、加熱を更に３回繰り返し、６００℃の酸素雰囲気
中で１５時間焼成し、ペロブスカイトＰＺＴ構造を得ら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平０６ー
１１９８１１のような、ＰＺＴ膜作成法では、ＰＺＴ微
粒子を新たに作成し、元のＰＺＴゾルゲル溶液に混合す
るという手法であったので、ゾルゲル溶液以外にわざわ
ざ微粒子を作成するためのゾルゲル溶液を作成しなけれ
ばならないなどの煩わしさがあった。また、元のＰＺＴ
ゾルゲル溶液とは別の手法でＰＺＴ微粒子を得るため
に、この微粒子をゾルゲル溶液に混合したときに溶液内
で均一に分散しにくいなどの難点があった。本発明の目
的は、ＰＺＴゾルゲル溶液にある特定のバインダーを添
加することにより、ゾルゲル反応をより進行させ、ゾル
ゲル溶液内にＰＺＴ微粒子を生成することによって、あ
たかも外部から微粒子を添加したかのようなＰＺＴ前駆
体溶液を作成することにより、溶液内に微粒子が均一に
分散した前駆体を提供することにある。また、バインダ
ーの種類により生成する微粒子の形を制御でき、また、
バインダーの濃度により微粒子の大きさを制御すること
ができる。この前駆体より作成したＰＺＴ薄膜は、より
機能性が高い。
１１９８１１のような、ＰＺＴ膜作成法では、ＰＺＴ微
粒子を新たに作成し、元のＰＺＴゾルゲル溶液に混合す
るという手法であったので、ゾルゲル溶液以外にわざわ
ざ微粒子を作成するためのゾルゲル溶液を作成しなけれ
ばならないなどの煩わしさがあった。また、元のＰＺＴ
ゾルゲル溶液とは別の手法でＰＺＴ微粒子を得るため
に、この微粒子をゾルゲル溶液に混合したときに溶液内
で均一に分散しにくいなどの難点があった。本発明の目
的は、ＰＺＴゾルゲル溶液にある特定のバインダーを添
加することにより、ゾルゲル反応をより進行させ、ゾル
ゲル溶液内にＰＺＴ微粒子を生成することによって、あ
たかも外部から微粒子を添加したかのようなＰＺＴ前駆
体溶液を作成することにより、溶液内に微粒子が均一に
分散した前駆体を提供することにある。また、バインダ
ーの種類により生成する微粒子の形を制御でき、また、
バインダーの濃度により微粒子の大きさを制御すること
ができる。この前駆体より作成したＰＺＴ薄膜は、より
機能性が高い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、ＰＺＴゾルゲル溶液に、ある特定のバイ
ンダーを添加することによりゾルゲル反応を進行させ、
ＰＺＴゾル内に特定の形状のＰＺＴ微粒子を生成する。
この微粒子を含むＰＺＴ前駆体溶液を用いてＰＺＴ膜を
作成することにより、ＰＺＴ膜の作成時間を省略でき、
より機能性の高い膜を提供できる。
に本発明では、ＰＺＴゾルゲル溶液に、ある特定のバイ
ンダーを添加することによりゾルゲル反応を進行させ、
ＰＺＴゾル内に特定の形状のＰＺＴ微粒子を生成する。
この微粒子を含むＰＺＴ前駆体溶液を用いてＰＺＴ膜を
作成することにより、ＰＺＴ膜の作成時間を省略でき、
より機能性の高い膜を提供できる。
【０００５】
（実施例１）図１は本発明における強誘電薄膜素子を用
いたインクジェットヘッドの概略図である。図１を用い
て本発明における強誘電体素子の作成方法について説明
する。インク室形成部材１１には、インクをためるイン
ク室１２が形成されており、インク室形成部材１１とダ
イヤフラム１３は接着、またはダイヤふらむ-インク室
一体形成法などで密接に接合している。ダイヤフラム１
３のインク室と反対側の位置に、強誘電体素子１５の下
部電極１４を、スパッタまたはスクリーン印刷またはゾ
ルゲル法などで形成する。この上に強誘電体素子１５を
ゾルゲル法で形成し、最後に上部電極１６をスパッタま
たはスクリーン印刷またはゾルゲル法などで形成する。
いたインクジェットヘッドの概略図である。図１を用い
て本発明における強誘電体素子の作成方法について説明
する。インク室形成部材１１には、インクをためるイン
ク室１２が形成されており、インク室形成部材１１とダ
イヤフラム１３は接着、またはダイヤふらむ-インク室
一体形成法などで密接に接合している。ダイヤフラム１
３のインク室と反対側の位置に、強誘電体素子１５の下
部電極１４を、スパッタまたはスクリーン印刷またはゾ
ルゲル法などで形成する。この上に強誘電体素子１５を
ゾルゲル法で形成し、最後に上部電極１６をスパッタま
たはスクリーン印刷またはゾルゲル法などで形成する。
【０００６】次に図１におけるインクジェットヘッドの
動作方法について説明する。強誘電体素子１５を挟む、
上部、下部電極、１４，１６に電圧を印加することによ
り、強誘電体素子の圧電特性を利用して、強誘電体素子
を変位させ、ダイヤフラムをインク室側に押しだし、イ
ンク室内のインクを吐出する。
動作方法について説明する。強誘電体素子１５を挟む、
上部、下部電極、１４，１６に電圧を印加することによ
り、強誘電体素子の圧電特性を利用して、強誘電体素子
を変位させ、ダイヤフラムをインク室側に押しだし、イ
ンク室内のインクを吐出する。
【０００７】次に、強誘電体素子１５の形成方法の一例
について説明する。チタンテトライソプロポキシド２．
６７ｇ（０．００９４モル）を１００ｇのイソプロパノ
ールに溶解したその溶液に、０．００１規定塩酸のイソ
プロパノール溶液１００ｇを徐々に加えて、８時間還流
する。この反応により高分子量化が進行するが、この反
応後に０．０１８８モルのエトキシエタノールを添加し
この溶液をチタン前駆体溶液とする。ジルコニウムテト
ラノルマルブトキシド４．０６ｇ（０．０１０６モル）
を１００ｇのイソプロパノールに溶解したその溶液に、
０．０２１２モルのエトキシエタノールを添加し更に
０．００１規定塩酸のイソプロパノール溶液１００ｇを
徐々に加えて、８時間還流する。この反応によりチタン
の場合と同様に高分子量か反応が進行し、この溶液をジ
ルコニウム前駆体溶液とする。チタン前駆体溶液とジル
コニウム前駆体溶液を混合した後、０．５時間還流す
る。この混合溶液にジエトキシ鉛５．９４ｇ（０．０２
モル）を添加して、０．５時間還流し、ＰＺＴ前駆体溶
液（１）とする。
について説明する。チタンテトライソプロポキシド２．
６７ｇ（０．００９４モル）を１００ｇのイソプロパノ
ールに溶解したその溶液に、０．００１規定塩酸のイソ
プロパノール溶液１００ｇを徐々に加えて、８時間還流
する。この反応により高分子量化が進行するが、この反
応後に０．０１８８モルのエトキシエタノールを添加し
この溶液をチタン前駆体溶液とする。ジルコニウムテト
ラノルマルブトキシド４．０６ｇ（０．０１０６モル）
を１００ｇのイソプロパノールに溶解したその溶液に、
０．０２１２モルのエトキシエタノールを添加し更に
０．００１規定塩酸のイソプロパノール溶液１００ｇを
徐々に加えて、８時間還流する。この反応によりチタン
の場合と同様に高分子量か反応が進行し、この溶液をジ
ルコニウム前駆体溶液とする。チタン前駆体溶液とジル
コニウム前駆体溶液を混合した後、０．５時間還流す
る。この混合溶液にジエトキシ鉛５．９４ｇ（０．０２
モル）を添加して、０．５時間還流し、ＰＺＴ前駆体溶
液（１）とする。
【０００８】ポリビニルブチラール（以下ＰＶＢと略）
をブタノールに２５％の濃度で溶解させる。このＰＶＢ
のブタノール溶液を上記ＰＺＴ前駆体溶液（１）に混合
する。ＰＶＢのブタノール溶液は、ＰＺＴの金属モル濃
度に対して、４０〜６０％の量が適当である。混合後充
分撹拌することにより、ＰＶＢはＰＺＴに配位し、前駆
体溶液中でのＰＺＴのネットワークを強力にする。ＰＶ
Ｂの配位によりＰＺＴの溶解性が変化し、ＰＶＢの分子
量と系内の溶媒量に依存してＰＺＴが析出、凝集を始
め、粒径が一定な球状の微粒子が成長する。このように
して、ＰＺＴ前駆体溶液は、それ自身にＰＺＴ微粒子を
含み、微粒子間をバインダーであるＰＶＢと未凝縮のＰ
ＺＴ前駆体で結びつけられたＰＺＴゲルとなる。
をブタノールに２５％の濃度で溶解させる。このＰＶＢ
のブタノール溶液を上記ＰＺＴ前駆体溶液（１）に混合
する。ＰＶＢのブタノール溶液は、ＰＺＴの金属モル濃
度に対して、４０〜６０％の量が適当である。混合後充
分撹拌することにより、ＰＶＢはＰＺＴに配位し、前駆
体溶液中でのＰＺＴのネットワークを強力にする。ＰＶ
Ｂの配位によりＰＺＴの溶解性が変化し、ＰＶＢの分子
量と系内の溶媒量に依存してＰＺＴが析出、凝集を始
め、粒径が一定な球状の微粒子が成長する。このように
して、ＰＺＴ前駆体溶液は、それ自身にＰＺＴ微粒子を
含み、微粒子間をバインダーであるＰＶＢと未凝縮のＰ
ＺＴ前駆体で結びつけられたＰＺＴゲルとなる。
【０００９】シリコン基板上に白金電極を形成し、その
上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで
塗布し、室温で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃
で９０分間乾燥させる。その後バインダーを分解するた
めに１０℃／分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのま
ま１時間本焼成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺ
Ｔ構造を得る。このようにして、白金電極上に膜厚約１
０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。図２にポリビニルブ
チラールを用いたときのＰＺＴ膜形成の流れを示す。
上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで
塗布し、室温で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃
で９０分間乾燥させる。その後バインダーを分解するた
めに１０℃／分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのま
ま１時間本焼成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺ
Ｔ構造を得る。このようにして、白金電極上に膜厚約１
０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。図２にポリビニルブ
チラールを用いたときのＰＺＴ膜形成の流れを示す。
【００１０】（実施例２）チタンテトライソプロポキシ
ド２．６７ｇ（０．００９４モル）を１００ｇのイソプ
ロパノールに溶解したその溶液に、０．００１規定塩酸
のイソプロパノール溶液１００ｇを徐々に加えて、８時
間還流する。この反応により高分子量化が進行するが、
この反応後に０．０１８８モルのエトキシエタノールを
添加して０．５時間還流する。この溶液にジエトキシ鉛
２．７９ｇ（０．００９４モル）を添加し０．５時間還
流する。この溶液をチタン鉛前駆体溶液とする。ジルコ
ニウムテトラノルマルブトキシド４．０６ｇ（０．０１
０６モル）を１００ｇのイソプロパノールに溶解したそ
の溶液に、０．０２１２モルのエトキシエタノールを添
加し、更に０．００１規定塩酸のイソプロパノール溶液
１００ｇを徐々に加えて、８時間還流する。この反応に
よりチタンの場合と同様に高分子量化反応が進行する
が、この反応後にジエトキシ鉛３．１５ｇ（０．０１０
６モル）を加えて０．５時間還流する。この溶液をジル
コニウム鉛前駆体溶液とする。チタン鉛前駆体溶液とジ
ルコニウム鉛前駆体溶液を混合した後、０．５時間還流
し、この溶液をＰＺＴ前駆体溶液（２）とする。ＰＶＢ
をブタノールに２５％の濃度で溶解させる。このＰＶＢ
のブタノール溶液を上記ＰＺＴ前駆体溶液（２）に混合
する。ＰＶＢのブタノール溶液は、ＰＺＴの金属モル濃
度に対して、４０〜６０％の量が適当である。ＰＶＢの
ブタノール溶液を混合後、ＰＺＴ前駆体溶液内でゾルゲ
ル反応が進行し、ＰＺＴゲルが得られる。ＰＶＢ混合後
のＰＺＴ前駆体溶液中のゾルゲル反応の進行について
は、実施例１で記述済みなので省略する。
ド２．６７ｇ（０．００９４モル）を１００ｇのイソプ
ロパノールに溶解したその溶液に、０．００１規定塩酸
のイソプロパノール溶液１００ｇを徐々に加えて、８時
間還流する。この反応により高分子量化が進行するが、
この反応後に０．０１８８モルのエトキシエタノールを
添加して０．５時間還流する。この溶液にジエトキシ鉛
２．７９ｇ（０．００９４モル）を添加し０．５時間還
流する。この溶液をチタン鉛前駆体溶液とする。ジルコ
ニウムテトラノルマルブトキシド４．０６ｇ（０．０１
０６モル）を１００ｇのイソプロパノールに溶解したそ
の溶液に、０．０２１２モルのエトキシエタノールを添
加し、更に０．００１規定塩酸のイソプロパノール溶液
１００ｇを徐々に加えて、８時間還流する。この反応に
よりチタンの場合と同様に高分子量化反応が進行する
が、この反応後にジエトキシ鉛３．１５ｇ（０．０１０
６モル）を加えて０．５時間還流する。この溶液をジル
コニウム鉛前駆体溶液とする。チタン鉛前駆体溶液とジ
ルコニウム鉛前駆体溶液を混合した後、０．５時間還流
し、この溶液をＰＺＴ前駆体溶液（２）とする。ＰＶＢ
をブタノールに２５％の濃度で溶解させる。このＰＶＢ
のブタノール溶液を上記ＰＺＴ前駆体溶液（２）に混合
する。ＰＶＢのブタノール溶液は、ＰＺＴの金属モル濃
度に対して、４０〜６０％の量が適当である。ＰＶＢの
ブタノール溶液を混合後、ＰＺＴ前駆体溶液内でゾルゲ
ル反応が進行し、ＰＺＴゲルが得られる。ＰＶＢ混合後
のＰＺＴ前駆体溶液中のゾルゲル反応の進行について
は、実施例１で記述済みなので省略する。
【００１１】シリコン基板上に白金電極を形成し、その
上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで
塗布し、室温で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃
で９０分間乾燥させる。その後バインダーを分解するた
めに１０℃／分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのま
ま１時間本焼成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺ
Ｔ構造を得る。このようにして、白金電極上に膜厚約１
０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。
上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで
塗布し、室温で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃
で９０分間乾燥させる。その後バインダーを分解するた
めに１０℃／分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのま
ま１時間本焼成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺ
Ｔ構造を得る。このようにして、白金電極上に膜厚約１
０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。
【００１２】（実施例３）前記実施例１により作成した
ＰＺＴ前駆体溶液（１）に、エチルセルロース（ＥＣ）
をトルエンとエタノール、１：４で混合した溶液に１０
重量％溶解させたＥＣ溶液を混合する。ＥＣ溶液は、Ｐ
ＺＴの金属モル濃度に対して４０〜６０％の量が適当で
ある。混合後充分撹拌することにより、ＥＣはＰＺＴに
配位し、前駆体溶液中でのＰＺＴのネットワークを強力
にする。ＥＣの配位によりＰＺＴの溶解性が変化し、Ｅ
Ｃの分子量と系内の溶媒量に依存してＰＺＴが析出、凝
集を始め、円盤状のＰＺＴ前駆体微粒子が成長する。こ
のようにして、ＰＺＴ前駆体溶液は、それ自身にＰＺＴ
微粒子を含み、微粒子間をバインダーであるＥＣと未凝
縮のＰＺＴ前駆体で結びつけられたＰＺＴゲルとなる。
シリコン基板上に白金電極を形成し、その上にＰＺＴ微
粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで塗布し、室温
で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃で９０分間乾
燥させる。その後バインダーを分解するために１０℃／
分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのまま１時間本焼
成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺＴ構造を得
る。このようにして、白金電極上に膜厚約１０μmのＰ
ＺＴ薄膜が形成された。図３にエチルセルロースを用い
たときのＰＺＴ膜形成の流れ図を示す。
ＰＺＴ前駆体溶液（１）に、エチルセルロース（ＥＣ）
をトルエンとエタノール、１：４で混合した溶液に１０
重量％溶解させたＥＣ溶液を混合する。ＥＣ溶液は、Ｐ
ＺＴの金属モル濃度に対して４０〜６０％の量が適当で
ある。混合後充分撹拌することにより、ＥＣはＰＺＴに
配位し、前駆体溶液中でのＰＺＴのネットワークを強力
にする。ＥＣの配位によりＰＺＴの溶解性が変化し、Ｅ
Ｃの分子量と系内の溶媒量に依存してＰＺＴが析出、凝
集を始め、円盤状のＰＺＴ前駆体微粒子が成長する。こ
のようにして、ＰＺＴ前駆体溶液は、それ自身にＰＺＴ
微粒子を含み、微粒子間をバインダーであるＥＣと未凝
縮のＰＺＴ前駆体で結びつけられたＰＺＴゲルとなる。
シリコン基板上に白金電極を形成し、その上にＰＺＴ微
粒子を含むＰＺＴゲルをバーコータなどで塗布し、室温
で３０分間、５０℃で３０分間、２００℃で９０分間乾
燥させる。その後バインダーを分解するために１０℃／
分の昇温速度で６００℃まで昇温しそのまま１時間本焼
成を行うことにより、ペロブスカイトＰＺＴ構造を得
る。このようにして、白金電極上に膜厚約１０μmのＰ
ＺＴ薄膜が形成された。図３にエチルセルロースを用い
たときのＰＺＴ膜形成の流れ図を示す。
【００１３】（実施例４）実施例２により作成したＰＺ
Ｔ前駆体溶液（２）にエチルセルロース（ＥＣ）をトル
エンとエタノール、１：４で混合した溶液に１０重量％
溶解させたＥＣ溶液を混合する。ＥＣ溶液は、ＰＺＴの
金属モル濃度に対して４０〜６０％の量が適当である。
ＥＣ溶液を混合後、ＰＺＴ前駆体溶液内でゾルゲル反応
が進行し、ＰＺＴゲルが得られる。ＥＣ混合後のＰＺＴ
前駆体溶液中のゾルゲル反応の進行については、実施例
３で記述済みなので省略する。シリコン基板上に白金電
極を形成し、その上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルを
バーコータなどで塗布し、室温で３０分間、５０℃で３
０分間、２００℃で９０分間乾燥させる。その後バイン
ダーを分解するために１０℃／分の昇温速度で６００℃
まで昇温しそのまま１時間本焼成を行うことにより、ペ
ロブスカイトＰＺＴ構造を得る。このようにして、白金
電極上に膜厚約１０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。
Ｔ前駆体溶液（２）にエチルセルロース（ＥＣ）をトル
エンとエタノール、１：４で混合した溶液に１０重量％
溶解させたＥＣ溶液を混合する。ＥＣ溶液は、ＰＺＴの
金属モル濃度に対して４０〜６０％の量が適当である。
ＥＣ溶液を混合後、ＰＺＴ前駆体溶液内でゾルゲル反応
が進行し、ＰＺＴゲルが得られる。ＥＣ混合後のＰＺＴ
前駆体溶液中のゾルゲル反応の進行については、実施例
３で記述済みなので省略する。シリコン基板上に白金電
極を形成し、その上にＰＺＴ微粒子を含むＰＺＴゲルを
バーコータなどで塗布し、室温で３０分間、５０℃で３
０分間、２００℃で９０分間乾燥させる。その後バイン
ダーを分解するために１０℃／分の昇温速度で６００℃
まで昇温しそのまま１時間本焼成を行うことにより、ペ
ロブスカイトＰＺＴ構造を得る。このようにして、白金
電極上に膜厚約１０μmのＰＺＴ薄膜が形成された。
【００１４】
【発明の効果】本発明では、金属アルコキシドを主原料
とした強誘電体ゾルゲル溶液に特定のバインダーを添加
することにより、ゾルゲル反応を進行させ同一溶液内に
特定の形状及び大きさの強誘電体微粒子を生成する。こ
のゾルを基板に塗布し、乾燥、焼成することによって、
従来よりも膜厚が厚く、高密度で、耐久性が高く、作成
時間を短縮できる強誘電体薄膜を作成することができ
る。
とした強誘電体ゾルゲル溶液に特定のバインダーを添加
することにより、ゾルゲル反応を進行させ同一溶液内に
特定の形状及び大きさの強誘電体微粒子を生成する。こ
のゾルを基板に塗布し、乾燥、焼成することによって、
従来よりも膜厚が厚く、高密度で、耐久性が高く、作成
時間を短縮できる強誘電体薄膜を作成することができ
る。
【図１】本発明における強誘電体薄膜素子を用いたイン
クジェットヘッドの斜視図。
クジェットヘッドの斜視図。
【図２】本発明の実施例、１，２におけるＰＺＴ膜作成
の流れ。
の流れ。
【図３】本発明の実施例、３，４におけるＰＺＴ膜作成
の流れ。
の流れ。
Claims (3)
- 【請求項１】 金属アルコキシドを主原料とするゾルゲ
ル法による強誘電体素子の製造において、原料にバイン
ダーを混合することを特徴とする強誘電体薄膜素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の強誘電体の素子の製造
において、金属アルコキシドを主原料とする強誘電体前
駆体に特定のバインダーを混合することにより、ゲル化
を進行させ前駆体微粒子を成長させることを特徴とする
強誘電体薄膜素子。 - 【請求項３】 請求項２に記載の強誘電体前駆体微粒子
は、バインダーの種類及び濃度によってその形状及び大
きさが制御できることを特徴とする強誘電体薄膜素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7685997A JPH10270772A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 強誘電体薄膜素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7685997A JPH10270772A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 強誘電体薄膜素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270772A true JPH10270772A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13617385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7685997A Pending JPH10270772A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 強誘電体薄膜素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10270772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015038956A (ja) * | 2013-03-29 | 2015-02-26 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｐｚｔ系強誘電体薄膜及びその形成方法 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7685997A patent/JPH10270772A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015038956A (ja) * | 2013-03-29 | 2015-02-26 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｐｚｔ系強誘電体薄膜及びその形成方法 |
| US9251955B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-02-02 | Mitsubishi Materials Corporation | PZT-based ferroelectric thin film and method of forming the same |
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