压电器件制造技术

一种压电器件(100A～100D)，具有第一电极膜(4)、设置在第一电极膜上的压电膜(3)、以及设置在压电膜上的第二电极膜(8)。一对电极膜中的至少一者由合金构成，并且合金的主成分是选自Ti、Al、Mg和Zn中的金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压电器件
本专利技术涉及压电器件。
技术介绍
以往，如专利文献1或2中所公开的，已知的有具有压电膜和位于该压电膜的两侧的一对电极膜的压电器件。已知的电极膜材料是贵金属诸如Au、Pt和Ir。 引文列表 专利文献 专利文献1:日本特开2010-103194号公报 专利文献2:日本特开2006-286911号公报
技术实现思路
所要解决的技术问题 然而，要求进一步减少压电器件的成本。本专利技术是鉴于该问题而完成的并且提供一种能够进一步减少成本的压电器件。 解决技术问题的手段 根据本专利技术的压电器件包括第一电极膜、设置在第一电极膜上的压电膜、以及设置在压电膜上的第二电极膜。一对电极膜的至少一个由合金构成，并且合金的主成分是选自T1、Al、Mg和Zn中的金属。 (Ti 合金) 合金优选是含有Ti作为主成分的合金。更优选地，合金的主成分是Ti并且合金含有A1作为副成分。此外，合金优选是含有90?96原子％ (以下at%)的Ti和4?10&七％的A1的合金。 另一种优选的配置是:合金的主成分是Ti，并且合金含有A1和V作为副成分。在这种情况下，合金优选是含有90?96at%的T1、2?7at%的A1和2?5at%的V的合金。 (Mg 合金) 前述合金优选是含有Mg作为主成分的合金。更优选地，合金的主成分为Mg并且合金含有A1作为副成分。此外，合金优选是含有92?98at%的Mg和2?8at %的A1的么么口 ο (Α1 合金) 前述合金优选是含有Α1作为主成分的合金。更优选地，合金的主成分是Α1并且合金含有选自Cu、Mg和Μη中的元素作为副成分。此外，合金优选是含有90?99&丨％的八1和1?6at%的选自Cu、Mg和Μη中的兀素的合金。 (Zn 合金) 前述合金优选是含有Zn作为主成分的合金。更优选地，合金的主成分是Zn并且合金含有A1作为副成分。合金优选是含有80?92at%的Zn和8?20at%的A1的合金。 一对电极膜优选具有非取向或非结晶的结构。压电膜优选具有择优取向结构。 在本专利技术中，“择优取向结构”是指的在X射线衍射测量中，归属于某个晶格面的峰的强度不低于所有峰的总强度的50%的结构。“非取向结构”是指在X射线衍射测量中，归属于任何晶格面的峰的强度低于所有峰的总强度的50%的结构。“非结晶结构”是指在X射线衍射测量中，没有观察到归属于晶格面的峰。 本专利技术中的电极膜可以含有除了上述元素之外的金属元素，并且还可以含有除了金属之外的元素。 在本专利技术中，形成一对电极膜的每种金属元素的氧化还原电位优选高于形成压电膜的每种金属元素的氧化还原电位。这使得压电膜在不被电极膜还原的情况下化学稳定和电稳定，由此进一步提闻压电器件的寿命和可罪性。 压电膜的一个主面可以与第一电极膜接触，并且压电膜的另一个主面可以与第二电极膜接触(参考图1中的(b))。 在本专利技术中，为了提高两层膜之间的粘附，压电器件优选进一步包括在至少一个电极膜与压电膜之间的、由选自八1、11、21^&、(>、&)和附中的金属构成的中间膜。形成该中间膜的金属的氧化还原电位优选低于形成压电膜的任一种金属元素的氧化还原电位。 中间膜可以与电极膜和压电膜接触(参考图1中的(c))。 这里认为在中间膜与压电膜之间发生必要最小的氧化还原反应，以便改善膜之间的粘附。然而，如果过度促进氧化还原反应，则将失去压电膜的组合物平衡，以致引起在一些情况下压电性能劣化；因此，中间膜的膜厚固然存在上限。 当压电器件包括中间膜时，为了防止器件的特性劣化，由导电性氧化物构成的导电性氧化物膜可以设置在电极膜的任一者与压电膜之间，优选设置在中间膜与压电膜之间。这种配置使得压电膜更少可能被电极膜还原，以便进一步改善器件在特性上的劣化。 中间膜或导电性氧化物膜可以与压电膜接触(参考图1中的(d))。 压电器件可以进一步包括在第二电极和压电膜之间的、具有择优取向结构的金属膜，并且金属膜可以与第二电极膜和压电膜接触(参考图1中的(a))。 专利技术的有益效果 本专利技术提供了能够进一步减少成本的压电器件。 【附图说明】 图1中的部分(a)至(d)是根据本专利技术的实施方式的压电器件的示意截面图。 图2是示出金属的氧化还原电位的表格。 图3中的部分(a)至(g)是示出用于制造图1中的压电器件的方法的示意截面图。 图4是比较例1中的压电器件的示意截面图。 参考符号列表 2:金属膜,3:压电膜,4:第一电极膜,8:第二电极膜,9:中间膜，10:导电性氧化物膜，100A、100B、100C、100D:压电器件。 【具体实施方式】 以下将参考附图描述本专利技术的实施方式。 (压电器件100A) 将参考图1中的(a)描述根据本专利技术的实施方式的压电器件100A。压电器件100A布置在位于支撑衬底5上的树脂层7上，并且依次具有第一电极膜4、压电膜3、金属膜2、以及第二电极膜8。 (压电膜3) 压电膜3是具有压电属性的膜。压电膜优选具有择优取向结构。“择优取向结构”是指在X射线衍射测量中，归属于某个晶格面的峰的强度不低于所有峰的总强度的50%的结构。压电膜3优选是在X射线衍射测量中，归属于某个晶格面的峰的强度不低于所有峰的总强度的80%的结构。压电膜3优选在(001)或者(110)择优取向。这种配置使压电膜3具有优异的特性的压电属性。 压电膜3的优选例子包括KNN或等价地(K，Na) Nb03 (杨氏模量:104GPa)、LN或等价地LiNb03 (杨氏模量:171Gpa)、AIN(杨氏模量:300GPa)等的膜。 压电膜3的厚度没有特别限制，厚度通常在lOOOnm至4000nm的范围内。 (电极膜4、8) 第一电极膜4位于压电膜3的底面，而第二电极膜8位于压电膜3的顶面。 特别地，一对电极膜4、8中的至少一者由合金构成，并且该合金的主成分优选是选自T1、Al、Mg和Zn中的金属。这里的主成分是在原子比中具有最大浓度的成分。优选地，一对电极膜4、8均由前述合金构成。副成分是除了主成分以外的成分。 (Ti 合金) 含有Ti作为主成分的合金例子包括含有Ti作为主成分和A1作为副成分的合金。例如，优选采用含90?96&丨％的11和4?lOat^^^Al的一种合金。也优选使用含有Ti作为主成分以及A1和V作为副成分的合金。该合金优选是含有90?96at%的T1、2?7at%的A1和2?5&丨％的V的合金。此外，也优选使用含有Al、V和Cr作为副成分的Ti合金。除了 Al、V和Ti以外的元素诸如Cr的含量优选不超过2at%。上述合金可以具有在80至lOOGPa范围内的杨氏模量以及在0.6至lX106S/m范围内的导电率。 (Mg 合金) 含有Mg作为主成分的合金例子包括含有Mg作为主成分和A1作为副成分的合金。例如，优选采用含有92?98at %的Mg和2?8at %的A1的一种合金。除了 Mg和A1之外，也优选使用含有Μη和/或Zn的合金。Μη和Zn各个的含量优选为0.5_5at%。上述合金可以具有在40至45GPa范围内的杨氏模量以及在10至15 X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电器件，其中，包括：第一电极膜；压电膜，其设置在所述第一电极膜上；以及第二电极膜，其设置在所述压电膜上，所述第一电极膜和第二电极膜中的至少一个由合金构成，并且所述合金的主成分是选自Ti、Al、Mg和Zn中的一种金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 US 13/487,5631.一种压电器件，其中， 包括: 第一电极膜； 压电膜，其设置在所述第一电极膜上；以及 第二电极膜，其设置在所述压电膜上， 所述第一电极膜和第二电极膜中的至少一个由合金构成，并且所述合金的主成分是选自T1、Al、Mg和Zn中的一种金属。2.根据权利要求1所述的压电器件，其中， 所述合金是含有Ti作为主成分的合金。3.根据权利要求1所述的压电器件，其中， 所述合金的主成分是Ti，并且所述合金含有Al作为副成分。4.根据权利要求3所述的压电器件，其中， 所述合金含有90?96at %的Ti和4?1at %的Al。5.根据权利要求1所述的压电器件，其中， 所述合金的主成分是Ti，并且所述合金含有Al和V作为副成分。6.根据权利要求4所述的压电器件，其中， 所述合金含有90?96at %的T1、2?7at %的Al、以及2?5at %的V。7.根据权利要求1所述的压电器件，其中， 所述合金是含有Mg作为主成分的合金。8.根据权利要求1所述的压电器件，其中， 所述合金的主成分是Mg，并且所述合金含有Al作为副成分。9.根据权利要求8所述的压电器件，其中， 所述合金含有92?98at %的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间仁志，仓知克行，会田康弘，前岛和彦，中岛真由美，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP