1998 Fiscal Year Annual Research Report
界面重合法による誘電体厚膜の作製とマイクロマシン用アクチュエータへの応用
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09555189
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山根 正之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40016382)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 和生 宇部興産(株), 宇部研究所, 主任研究員
秋山 善一 (株)リコー中央研究所, 主任研究員
鶴見 敬章 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70188647)
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| Keywords | 圧電体 / 強誘電体 / 圧電アクチュエーター / レーザ干渉計 / 厚膜 / ゾル-ゲル法 |
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| Research Abstract |
本研究は、界面重合ゾルゲル法によりチタン酸鉛ーチタン酸ジルコニウム(PZT)の厚膜をシリコン基板上に作製し、その圧電物性を評価することを目的としている。本年度は、1)界面重合ゾル-ゲル法による厚膜作製プロセスの確立、2)レーザ干渉を利用する高性能圧電変位測定システムの構築、について検討した。
まず、昨年度の研究結果を基に厚膜作製プロセスの精密化に取りくんだ。その結果、出発溶液としてヘキサン溶媒にPZTアルコキシド溶液を混合し、乾燥時の収縮を低減するためPZTのシード(粒径約0.2mm)と、粒子の分散剤としてSpan80を加えた原料溶液を用いると最も品質の高い膜が得られることを明らかにした。この溶液を蒸留水上に流し込み、蒸留水と原料溶液の界面で加水分解、縮重合反応を起こしゲル膜を作製する。さらに、このゲル膜をシリコン基板上に静置し乾燥、焼成するプロセスで再現性良くPZT厚膜を作製することができた。
レーザ干渉計に関しては、マッハツェンダー型のレーザ干渉計を構築し圧電体に電界を印加したときの電界誘起歪を精度良く測定するシステムを完成した。本年度は、亜鉛ニオブ酸鉛の微小な単結晶について測定を行い、厚膜測定時に必要となる基礎的技術の構築に努めた。上記のPZT厚膜については、まだ測定は行っていないが、十分測定が行えるレベルまで到達していると考えている。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Masayuki YAMANE: "Thick Film Coating by Gels" Ceramic Transactions. 81. 113-118 (1998)
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[Publications] Masayuki YAMANE: "Preparation of Thick Ceramic Film by an Interfacial Polymerization" Processing and Fabrication of Advanced Materials VI. 2. 1051-1058 (1998)
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[Publications] Takaaki TSURUMI: "Laser Interferometry and Complex Piezoelectric Comstant of PZT Ceramics" Trans.Mater.Res.Soc.Japan. 23. 26-29 (1998)
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[Publications] 岡本 圭史郎: "マッハシェンダーレーザー干渉計による圧電材料の電解誘起歪み曲線の測定" 日本セラミックス協会大会講演予稿集 2E16. 294 (1998)
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[Publications] 小澤修一: "界面重合ゾル-ゲル法によるS1基板上へのPZT薄膜の作製" 第45回応用物理学関連連合講演会予稿集. 61 (1998)
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[Publications] Takaaki TSURUMI: "Non-180°domain contribution in electric-field-induced strains of PZT ceramics measured by a Mach-Zehnder interferometer" J.Ceramic.Soc.Jpn. 106. 1062-1066 (1998)
