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日立电线开发出可替代PZT的无铅压电薄膜

作者: 蓝天 2010-09-21
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来源:技术在线 #日立# #电线# #压电# #PZT# #无铅#
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 日立电线宣布,“开发出了全球首款压电性能达到实用水平的无铅压电薄膜”。该公司在2010年9月14~17日于长崎大学举行的第71届应用物理学会学术演讲会上也公布了这一成果(演讲序号:16p-NJ-10等)。

  压电元件用于数码相机的抖动检测用MEMS等多种用途。此前,大部分压电元件都采用锆钛酸铅(PZT)。不过,由于PZT含铅,因此作为其替代品的无铅压电材料的开发正迅速推进。

  日立电线表示,使用铌酸钾钠((K,Na)NbO3或KNN)材料制作的薄膜,压电常数为-d31=100pm/V,获得了与PZT相当的高压电性能。该薄膜是采取溅射(Sputter)法,在4英寸的(111)Pt/Ti/SiO2Si底板上制成的。膜压为3μm。

  获得高压电常数的关键在于,通过优化成膜条件,开发出了可实现缜密且具有高c轴配向性的KNN薄膜的技术,以及发现通过加热处理可控制压电性能。

  在进行500℃以上的热处理时,晶格变形表现出了缓和倾向,当热处理温度为900℃时,最初为60pm/V左右的压电常数超过了100pm/V(演讲序号:16p-NJ-15)。另外通过加热处理,印加电压越高,压电常数的提高幅度就越大。

  日立电线此次还就该KNN薄膜的微细加工性能进行了报告。在形成钛晶架(Mask Pattern)的基础上,通过在Ar-CHF3环境下实施反应离子刻蚀(RIE),展示了出色的加工性能。(记者:野泽 哲生)
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来源:技术在线 #日立# #电线# #压电# #PZT# #无铅#
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