[發明專利]壓電體元件、壓電體設備及其制造方法

有效

• 申請號: 201310340890.6
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103579491A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 末永和史;柴田憲治;渡邊和俊;野本明;堀切文正
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: H01L41/083
• 分類號: H01L41/083;H01L41/187;H01L41/35
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;於毓楨

1.一種壓電體元件，其特征在于，是在基板上至少層疊下部電極層、由通式(Na_xK_yLi_z)NbO₃(0<X≤1、0<Y≤1、0≤Z≤0.2、x+y+z=1)表示的壓電體層、以及上部電極層而得到的壓電體元件，

所述壓電體層具有假立方晶、正方晶、斜方晶、單斜晶或者菱面體晶的晶體結構、或者所述晶體結構共存的狀態，通過電子能量損失分光測定或者X射線吸收微細結構解析而測定的、所述壓電體層的膜厚方向的Na-K吸收端的能量的最大值與最小值之差為0.8eV以下。

2.根據權利要求1所述的壓電體元件，其特征在于，通過所述電子能量損失分光測定或者所述X射線吸收微細結構解析而測定的、所述壓電體層的膜厚方向的K-L₂吸收端和/或K-L₃吸收端的能量的最大值與最小值之差為0.8eV以下。

3.一種壓電體元件，其特征在于，是在基板上至少層疊下部電極層、壓電體層以及上部電極層而得到的壓電體元件，

所述壓電體層在至少一部分是ABO₃的結晶或非晶質、或者結晶和非晶質混合的狀態，所述ABO₃由A原子、B原子中的至少一個構成，進一步通過電子能量損失分光測定或者X射線吸收微細結構解析而測定的、所述壓電體層的膜厚方向的所述A原子吸收端和/或所述B原子吸收端的能量的最大值與最小值之差為0.8eV以下，

其中，A是選自Li、Na、K、La、Sr、Nd、Ba以及Bi之中的至少一個元素，B是選自Zr、Ti、Mn、Mg、Nb、Sn、Sb、Ta以及In之中的至少一個元素，O表示氧。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的壓電體元件，其特征在于，所述下部電極層由單層或者層疊結構的電極層形成，進而，結晶優先取向于與所述基板的表面垂直的方向。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的壓電體元件，其特征在于，所述下部電極層是由Pt或者以Pt為主要成分的合金形成的電極層、或者包含以Pt為主要成分的層的層疊結構的電極層。

6.根據權利要求1～4中任一項所述的壓電體元件，其特征在于，所述下部電極層是Ru、Ir、Sn、In、或者它們的氧化物。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的壓電體元件，其特征在于，所述上部電極層是由Pt或者以Pt為主要成分的合金形成的電極層、或者包含以Pt為主要成分的層的層疊結構的電極層。

8.根據權利要求1～6中任一項所述的壓電體元件，其特征在于，所述上部電極層是Ru、Ir、Sn、In、或者它們的氧化物。

9.根據權利要求1～8所述的壓電體元件，其特征在于，所述基板由Si、MgO、ZnO、SrTiO₃、SrRuO₃、玻璃、石英玻璃、GaAs、GaN、藍寶石、Ge、不銹鋼中的任一種構成。

10.一種壓電體設備，其特征在于，其具備權利要求1～9中任一項所述的壓電體元件、連接在所述壓電體元件的所述下部電極層與所述上部電極層之間的電壓施加裝置或者電壓檢測裝置。

11.一種壓電體元件的制造方法，其特征在于，是在基板上至少層疊下部電極層、由通式(Na_xK_yLi_z)NbO₃(0<X≤1、0<Y≤1、0≤Z≤0.2、x+y+z=1)表示的壓電體層、以及上部電極層的壓電體元件的制造方法，

其具有如下工序：形成假立方晶、正方晶、斜方晶、單斜晶或者菱面體晶的晶體結構、或者所述晶體結構共存的所述壓電體層的工序；在形成所述壓電體層之后，在真空中、非活性氣體氣氛中、氧氣中、氧氣與非活性氣體的混合氣體中或者大氣中，進行熱處理的工序；

將通過電子能量損失分光測定或者X射線吸收微細結構解析而測定的、所述壓電體層的膜厚方向的Na-K吸收端的能量的最大值與最小值之差控制為0.8eV以下。