マルチフェロイクス材料·デバイス応用への新展開：PZT厚膜アクチュエータを用いた2次元マイクロ光スキャナ

摘要

圧電体薄膜として最も多く研究されている材料は，チタン酸ジルコン酸鉛（化学式：Pb（Zr{sub}xTi{sub}(1-x)O{sub}3，略称：PZT）である．この材料はペロブスカイト型の基本結晶構造を有し，中心に配位するZrおよびTiのわずかな偏りのために自発分極を有している．Zr組成x＝0.52以上で菱面体晶，以下で正方晶とモルフォトロピックに相転移し，この組成付近で発散的に大きな比誘電率および圧電定数を示すことが知られている．このため，焼結セラミックとしては早くから圧電着火装置，超音波振動子，精密ステージ用アクチュエータ等の工業製品に応用されてきた実績がある．筆者らは高密度プラズマを用いる独自の成膜法によって圧電特性の良いPZT厚膜を作製する技術を開発してきた．本稿では，PZT厚膜の形成方法とその物性，およびMEMS用圧電アクチュエータとしての基本特性を紹介するとともに，MEMSデバイスへの応用例として2次元マイクロ光スキャナの試作結果について紹介する．