| 研究概要 |
PZT薄膜のマイクロ・マシンの機械素子への応用としてはその用途にもよるが,1.5〜10μmの厚さの薄膜を必要とする.PZT薄膜を作製するには,ゾルーゲル法やレーザーアブレーション法等の様々な方法があるが,厚さ3μmの薄膜を造るのに,いずれも多くの問題点がある.本研究では,ゾルーゲル法とレーザーアブレーションのハイブリツドプロセッシングを用いて,低温短時間で,良好な電気的特性および基盤との密着性を示す厚さ3μm程度のPZT薄膜を作製するプロセスを開発することを目的とする.本年度は,ゾルーゲル法とレーザーアブレーションのハイブリッドプロセッシングにより作製したPZT薄膜の結晶化過程を検討した.その結果,レーザーアブレーションで作製したPZT層のペロブスカイト(Perovskite)への相変態はゾルーゲル法で作製したPZT層の表面から始まるというエピタキシャル効果により、レーザーアブレーションで作製したPZT層は相対的に低いアニール温度でペロブスカイトへ相変態し,ゾルーゲル法で作製したPZT層と同じ結晶配向を持つことが明らかになった.また,1層のPZT膜をコーティングした基板を500℃に加熱しながら,その上にレーザーアブレーションでPZT薄膜を蒸着し,in situ成長によりPZT薄膜を作製した.作製した薄膜の結晶構造と微細組織を調べた結果,in situ結晶成長によりPZT薄膜の結晶配向を制御できることが分かった.また,ゾルーゲル層のペロブスカイト相の結晶粒のin situ成長によりレーザーアブレーションプロセス中に薄膜が完全に結晶化して,蒸着後のアニールが省略され,プロセスの低温化と短時間化が実現した.
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