2017 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of long-term reliability of potassium ion electret film and its verification by device performance
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15H03946
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
橋口 原 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70314903)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | MEMS / エレクトレット / 信頼性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カリウムイオンエレクトレットの大気中における長期信頼性を実験的に調査した。特に大気中の水分により帯電電圧の劣化が起こることから、表面のパッシベーション膜の検討を行った。まず帯電原理を検証するため、帯電前後でのカリウムイオン分布を二次イオン質量分析法(SIMS)により測定した結果、カリウムイオンが酸化膜内から外部に放出されていることが確認できた。一方、表面にシリコン窒化膜を堆積したサンプルでは帯電させることができなかった。カリウムイオンがシリコン窒化膜によりブロックされていることがSIMSにより判明し、カリウムイオンの外部への放出が帯電と関係していることが明らかとなった。このことより帯電処理前にパッシベーション膜を形成することができないため、パッシベーション膜として真空にて室温で堆積可能なパリレン膜について信頼性評価を実施した。パリレンCを1μm堆積したサンプルでは、85℃90RH%の高温高湿状態において5時間以上劣化が起こらないことが分かった。これは30℃90RH%では＠＠時間に相当する。次に大気中で使用するMEMSデバイスとして、MEMSマイクロフォンとMEMSスピーカーの試作を行った。MEMSマイクロフォンはシリコン窒化膜の振動膜上にアルミニウムを形成して電極とし、スペーサーを設けたカリウムイオンエレクトレット基板と対向する構造とした。またMEMSスピーカーは、梁構造により支えられた振動板を櫛歯アクチュエータで振動させるタイプ、及びMEMSマイクロフォンと同様の平行平板タイプの2種類を作成した。MEMSマイクロフォンはエレクトレット帯電により駆動することに成功したが、MEMSスピーカーは現在のところ外部電源による動作を確認した段階である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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