A METHOD FOR FABRICATING A LEAD-FREE THIN FILM ELEMENT AND USES THEREOF

    公开(公告)号:WO2019141961A1

    公开(公告)日:2019-07-25

    申请号:PCT/GB2018/053699

    申请日:2018-12-19

    CPC classification number: H01L41/318 C23C18/1295

    Abstract: The present invention relates to a method of preparing a thin film element which is a dielectric exhibiting piezoelectric properties comprising a bismuth-based solid solution ceramic material as well as uses thereof. In one aspect, the present inventions provides a method for fabricating a lead-free piezoelectric thin film element comprising a substrate and a piezoelectric thin film formed thereon, wherein said piezoelectric thin film is a solid solution ceramic material having a major proportion of a perovskite phase and having the formula (I) below : (I): xA-yB-z 1 C 1 -z 2 C 2 wherein A is a first bismuth based perovskite component; B is a second bismuth based perovskite component; C 1 and C 2 are dopant perovskite components; and wherein: x+y+z 1 +z 2 = 1; x, y≠ 0; (z 1 + z 2 ) ≥ 0; said method comprising: performing steps i) and ii) below one or more times: i) depositing a precursor solution for the ceramic material of formula (I) on to the substrate by chemical solution deposition to form a deposited precursor solution on the substrate; ii) drying and pyrolysing the deposited precursor solution to form a coating; followed by performing step iii) below: iii) crystallising the coating by rapid thermal processing to form a film of the solid solution ceramic material of formula (I); wherein crystallising in step iii) involves heating the coating to a crystallisation temperature of from 600 °C to 800 °C; and wherein the temperature is increased at a ramp rate of from 70 to 150 °C/s up to the crystallisation temperature.

    PZT強誘電体膜の形成方法
    3.
    发明申请
    PZT強誘電体膜の形成方法 审中-公开
    形成PZT FERROELECTRIC膜的方法

    公开(公告)号:WO2017038676A1

    公开(公告)日:2017-03-09

    申请号:PCT/JP2016/074959

    申请日:2016-08-26

    CPC classification number: H01L27/105 H01L41/187 H01L41/318 H01L41/43

    Abstract: PZT強誘電体膜形成用液組成物を塗布する工程と、液組成物を塗布した膜を乾燥する工程と、乾燥した膜に酸素含有雰囲気下150~200℃の温度で紫外線照射する工程と、塗布工程と乾燥工程と紫外線照射工程を1回又は2回以上行った後、酸素含有雰囲気下0.5℃/秒以上の速度で昇温するか、又は酸素非含有雰囲気下0.2℃/秒以上の速度で昇温し、400~500℃の温度に保持することにより紫外線照射した強誘電体膜前駆体膜を焼成して結晶化させる工程とを含む。液組成物の1回当りの塗布量を、塗布1回当たりの強誘電体膜の厚さが150nm以上になるように設定し、紫外線照射するときにオゾンを供給する。

    Abstract translation: 本发明包括:施加用于形成PZT铁电体膜的液体组合物的步骤; 用于干燥通过施加液体组合物获得的膜的步骤; 在含氧气氛中在150-200℃的温度下将紫外线照射到干燥膜上的步骤; 在涂布工序后,通过使含氧气氛中的温度升高,进行一次以上的紫外线照射铁电体前体膜的烧成和结晶工序 速度为0.5℃/秒以上,或者以0.2℃/秒以上的速度使非含氧气氛中的温度升高,并保持温度在400-500℃。 在每个循环中施加的液体组合物的量被设定为使得每个应用的铁电体膜的厚度为150nm以上,并且在UV照射期间供给臭氧。

    CeドープのPZT系圧電体膜形成用組成物
    4.
    发明申请
    CeドープのPZT系圧電体膜形成用組成物 审中-公开
    用于形成陶瓷PZT压电薄膜的组合物

    公开(公告)号:WO2015146863A1

    公开(公告)日:2015-10-01

    申请号:PCT/JP2015/058618

    申请日:2015-03-20

    Abstract:  このCeドープのPZT系圧電体膜形成用組成物は、複合金属酸化物を構成する各金属原子を含むPZT系前駆体と、ジオールと、ポリビニルピロリドン等とを含む。組成物中の金属原子比(Pb:Ce:Zr:Ti)が、(1.00~1.28):(0.005~0.05):(0.40~0.55):(0.60~0.45)を満たし、かつZrとTiの金属原子比の合計割合が1となる割合で、PZT系前駆体を含む。組成物100質量%中に占めるPZT系前駆体の濃度が酸化物濃度で17~35質量%であり、組成物100質量%中のジオールの割合が16~56質量%であり、ポリビニルピロリドン等の割合がPZT系前駆体1モルに対してモノマー換算で0.01~0.25モルである。

    Abstract translation: 用于形成掺杂铈的PZT压电薄膜的组合物包含以下:含有构成复合金属氧化物的金属原子的PZT前体; 二醇 和聚乙烯吡咯烷酮等。 所述组合物含有PZT前体,使得组合物中的金属铅,铈,锆和钛的原子比例分别为1.00〜1.28,0.005〜0.05,0.40〜0.55,0.60〜0.45; 并且锆的原子比例和钛的原子比例之和等于1.作为组合物总质量比例的PZT前体的氧化物浓度为17%-35%(含); 二醇构成组合物总质量的16%至56%(包括端值); 并且以单体当量计,每摩尔PZT前体存在0.01至0.25摩尔的聚乙烯吡咯烷酮等。

    圧電体及び圧電素子
    7.
    发明申请
    圧電体及び圧電素子 审中-公开
    压电材料和压电元件

    公开(公告)号:WO2011065197A1

    公开(公告)日:2011-06-03

    申请号:PCT/JP2010/069628

    申请日:2010-11-04

    CPC classification number: H03H9/02543 H01L41/1876 H01L41/318 H03H3/08

    Abstract:  角型性の良好なヒステリシス特性を有しないことで信頼性を向上させた圧電体及びそれを用いた圧電素子を提供する。本発明の一態様は、Pb(Zr X Ti Y Nb Z )O 3 で示され、以下の関係、 X+Y+Z=1 0≦Y≦0.25 0.05≦Z≦0.25 が成立することを特徴とする圧電体である。

    Abstract translation: 提供一种压电材料,其不具有基本上矩形的滞后特性,从而提高了可靠性,以及包括压电材料的压电元件。 压电材料的特征在于用Pb(ZrXTiYNbZ)O 3表示,其中X + Y + Z = 1 = = = 0.05 = Z = 0.25。

    複合酸化物膜及びその製造方法、複合体及びその製造方法、誘電材料、圧電材料、コンデンサ並びに電子機器
    9.
    发明申请
    複合酸化物膜及びその製造方法、複合体及びその製造方法、誘電材料、圧電材料、コンデンサ並びに電子機器 审中-公开
    复合氧化物膜及其制造方法,复合体及其制造方法,介电材料,压电材料,电容器和电子器件

    公开(公告)号:WO2007074875A1

    公开(公告)日:2007-07-05

    申请号:PCT/JP2006/326090

    申请日:2006-12-27

    Inventor: 白川 彰彦

    Abstract: 複雑で大掛かりな設備を用いずに、比誘電率が高く、膜厚が任意に制御され、容量の温度依存性が小さい複合酸化物膜とその製造方法、その複合酸化物膜を含む複合体及びその製造方法、前記複合酸化物膜又は複合体を含む誘電材料又は圧電材料、温度依存性が小さい複合酸化物膜を含むコンデンサ又は圧電素子及びこれを備えた電子機器の提供を目的とする。  基体表面にチタン元素を含む金属酸化物層を陽極酸化などの手段で形成し、次いで該金属酸化物層にカルシウムイオンを含む溶液を反応させて、チタン元素及びカルシウム元素を含む複合酸化物膜を得ることができる。さらに、この複合酸化物膜を有する複合体を誘電材料として含むコンデンサや、圧電材料として含む圧電素子を得ることができる。

    Abstract translation: 公开了一种复合氧化膜的制造方法,该复合氧化膜具有高的相对介电常数,任意控制的厚度和低的容量依赖性,而不需要复杂的大的设备,以及这种复合氧化膜。 还公开了包含这种复合氧化物膜的复合体,这种复合体的制造方法,含有这种复合氧化物膜或复合体的介电材料或压电材料,含有低的复合氧化物膜的电容器或压电元件 容量的温度依赖性,以及包括这种电容器或压电元件的电子器件。 具体公开了含有钛元素和钙元素的复合氧化物膜,其通过阳极氧化等在基板表面上形成含有钛元素的金属氧化物层而得到,并使含有钙离子的溶液与金属氧化物层反应。 还具体公开了一种电容器,其包含具有作为介电材料的复合氧化物膜的复合体,以及包含具有作为压电材料的复合氧化物膜的复合体的压电元件。

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