[发明专利]压电薄膜层叠体、压电薄膜基板以及压电薄膜元件

说明书

本发明的目的在于提供一种电阻率高并且即使经连续驱动压电常数也难以降低的压电薄膜层叠体。压电薄膜层叠体100具备第一电极层3、被层叠于第一电极层3的第一氧化物层4、被层叠于第一氧化物层4的第二氧化物层5、被层叠于第二氧化物层5的压电薄膜6，第一氧化物层4的电阻率高于第二氧化物层5的电阻率，第一氧化物层4含有K、Na以及Nb，压电薄膜6含有(K,Na)NbO₃。

技术领域

本发明涉及压电薄膜层叠体、压电薄膜基板、压电薄膜元件、压电致动器、压电传感器、磁头组件、磁头悬臂组件、硬盘驱动器、印刷头、以及喷墨印刷装置。

背景技术

近年来，取代块体压电材料(bulk piezoelectric material)而发展使用了压电薄膜的压电薄膜元件的实用化。在利用了正压电效应的压电传感器中，被施加于压电薄膜上的力被转换成电压。压电传感器例如是陀螺传感器(gyro sensor)、压力传感器、脉冲波传感器、震动传感器、麦克风等。另外，在利用了逆压电效应的压电致动器中，如果将电压施加于压电薄膜的话，则压电薄膜发生变形。压电致动器例如是硬盘驱动磁头组件(harddisk drive head assembly)、喷墨印刷头、扬声器、蜂鸣器、谐振器(resonator)等。

通过压电材料的薄膜化，压电薄膜元件的小型化成为可能，能够应用压电薄膜元件的领域扩大。另外，由压电材料的薄膜化，从而能够将多个压电薄膜元件一统制作于基板上，因此量产性增加。再有，由压电材料的薄膜化从而压电传感器的灵敏度等的性能提高。

压电薄膜的形成方法是溅射法、化学气相沉积(CVD)法等。然而，在压电薄膜的成膜过程中会在压电薄膜上发生缺陷。另外，通过压电薄膜与异种材料的接合界面上的各种各样的要因而也会有在压电薄膜上产生缺陷的情况。由于这些缺陷，压电薄膜的结晶状态被损坏，并且会有在压电薄膜上产生电阻低的部分的情况。

一直以来，作为压电薄膜一直使用了锆钛酸铅[PZT：Pb(Zr,Ti)O₃]。然而，近年来，出于对环境的考虑，要求使用不含铅的材料。在日本特开2009-130182号公报中，作为不含有铅的压电材料公开了将铌酸钾钠[KNN:(K,Na)NbO₃]作为主成分的材料。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-130182号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

在日本特开2009-130182号公报中公开了通过压电薄膜元件在压电薄膜与上部电极层之间具备电流阻挡层从而能够确保电极之间的电阻值，并且能够减少压电薄膜元件中的漏电流。

然而，就在日本特开2009-130182号公报中所记载的电压薄膜元件而言，电阻值被确保，但是被施加于压电薄膜的有效电压降低，并且会有不能够获得充分的压电特性的情况。另外，在经长时间连续驱动现有的压电薄膜元件的情况下，压电薄膜元件的压电常数容易降低。

本发明是鉴于上述的技术问题而完成的，其目的在于提供一种电阻率高并且即使连续驱动下压电常数也难以降低的压电薄膜层叠体、压电薄膜基板、压电薄膜元件、以及使用了压电薄膜元件的压电致动器、压电传感器、磁头组件、磁头悬臂组件、硬盘驱动器、印刷头、以及喷墨印刷装置。

解决技术问题的手段

本发明的一个方面所涉及的压电薄膜层叠体具备：第一电极层、层叠于第一电极层上的第一氧化物层、层叠于第一氧化物层上的第二氧化物层和层叠于第二氧化物层上的压电薄膜，第一氧化物层的电阻率高于第二氧化物层的电阻率，第一氧化物层含有K、Na以及Nb，压电薄膜含有(K,Na)NbO₃。