专利名称：压电体薄膜及其制造方法、喷墨头、使用喷墨头形成图像的方法、角速度传感器、使用角速 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备压电体层的压电体薄膜及其制造方法。特别是，本发明涉及具备 该压电体薄膜的喷墨头和使用该喷墨头形成图像的方法、具备该压电体薄膜的角速度传感 器和使用该传感器测定角速度的方法以及具备该压电体薄膜的压电发电元件和使用了该 元件的发电方法。
背景技术：
锆钛酸铅(PZT =Pb(ZryTi1^y)O3jO < y < 1)是能够存储大量电荷的代表性的强介 电材料，正在电容器以及薄膜存储器中使用。PZT有基于强介电性的热电性以及压电性。PZT 有高的压电特性，而且，通过组成的调整或者元素的添加，能够容易地控制其机械的品质系 数Qm。由于这一点，能够把PZT应用到传感器、调节器、超声波电机、微波电路以及振荡元件 中。但是，PZT包含大量的铅。近年来，正在担心铅从废弃物溶出对生态系统以及环境 带来严重的破坏。从而，国际上也正在进行铅使用的限制。从而，要求与PZT不同的不含铅 的强介电材料。作为当前正在开发的不含铅的强介电材料之一，例示由铋(Bi)、钠(Na)、钡(Ba) 以及钛(Ti)构成的钙钛矿型复合氧化物[(Bia5Naa5) hBajTiCV专利文献1以及非专利文 献1公开了在钡量z( = [Ba/(Bi+Na+Ba)])是5 10%的情况下，该强介电材料有125pC/ N左右的压电常数d33，有高的压电特性。但是，该强介电材料有比PZT的压电性能低的压电 性能。专利文献2以及非专利文献2公开了沿着特定的方向取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜。 通过根据取向，使(Bi，Na, Ba) TiO3膜的极化轴一致，期待提高该膜具有的剩余极化、压电性 能那样的强介电特性。虽然与出丨，妝，8幻1103膜无关，但是专利文献3公开了通过使用在表面上形成了 缓冲层的基板，能够控制Bi4Ti3O12强介电体膜的取向(特别是段落0020)。该公报还公开 了该缓冲层最好包括构成在其上面形成的强介电体膜的元素的全部或者一部分。专利文献[专利文献1]日本特公平4-60073号公报[专利文献2]日本特开2007-266346号公报[专利文献3]日本特开平10_182四1号公报非专利文献[1]T. Takenaka et al. , Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 30，No.9B, (1991)，pp.2236-2239[非专利文献 2]H. W. Cheng et al.，Applied Physics Letters, Vol. 85，(2004)，pp.2319-2321
发明内容
发明要解决的课题本发明的目的在于提供包括不含铅(即非铅的)强介电材料，具有与PZT同等的 高压电性能的压电体薄膜及其制造方法。本发明的其它目的在于提供具备该非铅压电体薄膜的喷墨头、角速度传感器以及 压电发电元件。本发明的另一个其它目的在于提供使用该喷墨头形成图像的方法、使用该 角速度传感器测定角速度的方法以及使用了该压电发电元件的发电方法。用于解决课题的方法本发明者们发现了与基底层的结晶状态无关，形成在该基底层上的LaNiO3膜有 (001)取向，以及通过在该LaNiO3膜上形成由特定的化合物构成的界面层，进而，在该界面层上作 为压电体层形成(Bi，Na，Ba)Ti03膜，可以得到有高结晶性、高(001)取向性、高压电性能的 (Bi, Na, Ba)TiO3 膜。本发明者们根据这样的认识完成了本发明。本发明的压电体薄膜具备有(001)取向的1^附03膜、由有(001)取向，用化学式 ABO3(A用(Bi, Na) 1-xCx(0 ≤ χ < 1)表示，B是Ti或者TiZr，C是Na以外的碱金属)表示 的化合物构成的界面层、有(001)取向的(Bi，Na, Ba)TiO3膜，顺序叠层所述LaNiO3膜、所 述界面层以及所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜。本发明的制造压电体薄膜的方法包括通过溅射法，形成有(001)取向的LaNiO3 膜的工序、在所述LaNiO3膜上通过溅射法，形成由有(001)取向，用化学式ABO3(A用(Bi， Na) 1-xCx (0 ≤x < 1)表示，B是Ti或者Ti&，C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的 界面层的工序、以及在所述界面层上，通过溅射法形成有(001)取向的(Bi，Na，Ba)Ti03膜， 得到顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层以及所述(Bi，Na, Ba)TiO3膜的压电体薄膜的工 序。本发明的喷墨头具备有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄 膜、与所述压电体薄膜接合的振动层、有收容墨水的压力室的同时，与所述振动层中的所述 压电体薄膜接合的面相反一侧的面接合的压力室构件。所述振动层与所述压电体薄膜接合 成根据基于压电效果的所述压电体薄膜的变形，向该振动层的膜厚方向变位。所述振动层 与所述压力室构件相互接合成根据所述振动层的变位，所述压力室的容积变化的同时，根 据所述压力室的容积的变化，喷吐所述压力室内的墨水。所述第1电极具备有(001)取向 的LaNiO3膜。所述压电体层由有(001)取向的出1，妝，8幻1103膜构成。由有(001)取向， 用化学式ABO3 (A用(Bi, Na) ^xCx(0 ^ χ < 1)表示，B是Ti或者TiZr，C是Na以外的碱金 属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之间。顺序叠层所述 LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)Ti03膜以及所述第2电极。本发明的使用喷墨头形成图像的方法包括准备所述喷墨头的过程以及下述的过 程A。这里，所述喷墨头具备有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜、 与所述压电体薄膜接合的振动层、有收容墨水的压力室的同时，与所述振动层中的所述压电体薄膜接合的面相反一侧的面接合的压力室构件。所述振动层与所述压电体薄膜接合成 根据基于压电效果的所述压电体薄膜的变形，向该振动层的膜厚方向变位。所述振动层与 所述压力室构件相互接合成根据所述振动层的变位，所述压力室的容积变化的同时，根据 所述压力室的容积的变化，喷吐所述压力室内的墨水。所述第1电极具备有(001)取向的 LaNiO3膜。所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na, 8￡1)1103膜构成。由有(001)取向， 用化学式ABO3 (A用(Bi, Na) ^xCx(0 ^ χ < 1)表示，B是Ti或者TiZr，C是Na以外的碱金 属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之间。顺序叠层所述 LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na, Ba) TiO3膜以及所述第2电极。所述过程A是通过经 由所述第1电极以及第2电极在所述压电体层上施加电压，根据压电效果，使所述振动层向 该层的膜厚方向变位，使得所述压力室的容积发生变化，通过该变位，从所述压力室喷吐墨 水的工序。本发明的角速度传感器具备有振动部分的基板、与所述振动部分接合的同时，有 夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜。所述第1电极具备有(001)取 向的LaNiO3膜。所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成。由有(001)取 向，用化学式ABO3(A用(Bi,Na) ^xCx(0 ^ χ < 1)表示，B是Ti或者Ti&，C是Na以外的碱 金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之间。顺序叠层所 述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极。从所述第1电极以 及第2电极选择出的一方电极由包括在所述压电体层上施加使所述振动部分振动的驱动 电压的驱动电极、用于测定根据在振动过程中加入到所述振动部分中的角速度在所述振动 部分中发生的变形的传感器电极的电极群构成。本发明的使用角速度传感器测定角速度的方法包括准备所述角速度传感器的工 序以及下述的工序B和工序C。这里，所述角速度传感器具备有振动部分的基板、与所述振 动部分接合的同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜。所述第 1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜。所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na, Ba)TiO3 膜构成。由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(BLNQhCjO彡x< 1)表示，B是Ti或者 Ti&，C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电 体层之间。顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电 极。从所述第1电极以及第2电极选择出的一方电极由包括驱动电极和传感器电极的电极 群构成。所述工序B是经由从所述第1以及第2电极中选择出的另一方电极和所述驱动电 极，通过在所述压电体层上施加驱动电压，使所述振动部分振荡的工序。所述工序C是通过 经由所述另一方电极和所述传感器电极，测定根据在振荡工序中加入到所述振动部分中的 角速度在所述振动部分中发生的变形，得到所述加入的角速度的值的工序。本发明的压电发电元件具备有振动部分的基板、与所述振动部分接合的同时，有 夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜。所述第1电极具备有(OOl)取 向的LaNiO3膜。所述压电体层由有(OOl)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成。由有(OOl)取 向，用化学式ABO3(A用(Bi,Na) ^xCx(O ≤χ < 1)表示，B是Ti或者Ti&，C是Na以外的碱 金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之间。顺序叠层所 述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)Ti03膜以及所述第2电极。本发明的使用了压电发电元件的发电方法包括准备所述压电发电元件的工序以及下述的工序D。这里，所述压电发电元件具备有振动部分的基板、与所述振动部分接合的 同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜。所述第1电极具备有 (001)取向的LaNiO3膜。所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na, 8幻1103膜构成。由有 (001)取向，用化学式 ABO3(A 用(Bi, Na) ^xCx (0 ^ χ < 1)表示，B 是 Ti 或者 TiZr，C 是 Na 以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之间。顺 序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极。所述工序 D是通过在所述振动部分中提供振动，经由所述第1以及第2电极得到电力的工序。发明的效果本发明实现表现出与PZT同等的高发电性能的非铅压电体薄膜。本发明实现具备该非铅压电体薄膜的喷墨头、角速度传感器以及压电发电元件和 使用它们生成图像的方法、测定角速度的方法以及发电方法。本发明的喷墨头有出色的喷 墨特性。使用该喷墨头形成图像的方法有出色的图像精度以及表现性。本发明的角速度传 感器有出色的传感器灵敏度。使用该角速度传感器测定角速度的方法有出色的角速度的测 定灵敏度。本发明的压电发电元件有出色的发电特性。使用了该压电发电元件的发电方法 有出色的发电效率。
图IA是模式地表示本发明的压电体薄膜的一个例子的剖面图。图IB是模式地表示本发明的压电体薄膜的另一个例子的剖面图。图IC是模式地表示本发明的压电体薄膜的又一个例子的剖面图。图ID是模式地表示本发明的压电体薄膜的再一个例子的剖面图。图2模式地表示本发明的喷墨头的一个例子，是部分地表示该喷墨头的剖面的立 体图。图3模式地表示图2表示的喷墨头中的包括压力室构件以及调节器部分的主要部 分，部分地表示了该主要部分的剖面的分解立体图。图4A是模式地表示图2表示的喷墨头中的包括压力室构件以及调节器部分的主 要部分的一个例子的剖面图。图4B是模式地表示图2表示的喷墨头中的包括压力室构件以及调节器部分的主 要部分的又一个例子的剖面图。图5A是模式地表示制造图2表示的喷墨头的方法的一个例子中的包括压电体层 的叠层体形成工序的剖面图。图5B是模式地表示制造图2表示的喷墨头的方法的一个例子中的随后成为压力 室构件的构件形成工序的剖面图。图5C是模式地表示制造图2表示的喷墨头的方法的一个例子中的形成接合层的 工序的剖面图。图6A是模式地表示制造图2表示的喷墨头的方法的一个例子中的接合在图5A表 示的工序中形成的叠层体与在图5B表示的工序中形成的构件的工序的剖面图。图6B是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的接在图6A表示 的工序后面的工序(中间层的蚀刻工序)的剖面图。
图7A是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的接在图6B表示 的工序后面的工序(基底基板去除工序)的剖面图。图7B是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的接在图7A表示 的工序后面的工序(单独电极层的形成工序)的剖面图。图8A是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的接在图7B表示 的工序后面的工序(压电体层的微细加工工序)的剖面图。图8B是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的接在图8A表示 的工序后面的工序(基板的切断工序)的剖面图。图9A是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的墨水流路构件 以及喷嘴板的准备工序的剖面图。图9B是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的墨水流路构件 与喷嘴板的接合工序的剖面图。图9C是模式地表示图2表示的喷墨头的制造方法的一个例子中的调节器部分与 压力室构件的接合体、墨水流路构件与喷嘴板的接合体的接合工序的剖面图。图9D是模式地表示通过图5A 图9C表示的工序得到的喷墨头的剖面图。图10是模式地表示在成为压力室构件的基板上配置了作为调节器部分的叠层体 的一个例子的平面图。图11是模式地表示本发明的喷墨头的另一个例子的剖面图。图12A是用于说明图11表示的喷墨头的制造方法的一个例子的模式剖面图。图12B是用于说明图11表示的喷墨头的制造方法的一个例子的模式剖面图。图13A是模式地表示本发明的角速度传感器的一个例子的立体图。图1 是模式地表示本发明的角速度传感器的另一个例子的立体图。图14A是表示图13A表示的角速度传感器中的剖面El的剖面图。图14B是表示图13B表示的角速度传感器中的剖面E2的剖面图。图15A是模式地表示本发明的压电发电元件的一个例子的立体图。图15B是模式地表示本发明的压电发电元件的另一个例子的立体图。图16A是表示图15A表示的压电发电元件中的剖面Fl的剖面图。图16B是表示图15B表示的压电发电元件中的剖面F2的剖面图。图17表示作为实施例以及比较例1 7制作的压电体薄膜的X线衍射性状。图18表示作为实施例以及比较例1制作的压电体薄膜的P-E磁滞曲线。图19是模式地表示作为比较例1制作的压电体薄膜的构造的剖面图。图20是模式地表示作为比较例2 7制作的压电体薄膜的构造的剖面图。
具体实施例方式以下，说明本发明的实施形态。在以下的说明中，通过在相同的构件上对应相同的 号码，可以省略重复的说明。[压电体薄膜、压电体薄膜的制造方法]图IA表示本发明压电体薄膜的一个形态。图IA表示的压电体薄膜Ia有叠层构 造16A。叠层构造16a顺序具备有(001)取向的LaNiO3膜13、有(001)取向的界面层14、有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜15。叠层了的这些层以及膜13 15相互接触。界面 层14由用化学式ABO3表示的化合物构成。A是(Bi、Na) ^(；。B是Ti或者Ti&。C是Na 以外的碱金属。即，C是从Li、K、Rb以及Cs中选择出的至少一种。0是氧。χ是满足公式 0彡χ < 1的数值。作为压电体层的该(Bi，Na, Ba)TiO3膜15有高结晶性以及高(001)取 向性。从而，压电体薄膜Ia尽管不含铅，但是有与PZT的压电性能同等的高压电性能。LaNiO3膜13在表面上有(001)的面方位。LaNiO3膜13典型地可以通过溅射法形 成。1^附03膜13只要有(001)取向，则也可以通过其它的薄膜形成方法，例如，脉冲激光沉 积法(PLD法)、化学气相生长法(CVD法)、溶胶-凝胶法以及气溶胶沉积法(AD法)形成。在本发明的制造压电体薄膜的方法中，通过溅射法形成有(001)取向的1^附03膜 13。界面层14是由用化学式ABO3表示的化合物构成的有(001)取向的层。S卩，界面 层14在表面有(001)的面方位。界面层14夹在LaNiO3膜13与(Bi，Na，Ba)TiO3膜15之 间。界面层14是用于形成有高结晶性以及高(001)取向性的(Bi，Na, 8幻1103膜15所必需的。根据压电体层以及界面层分别具有的晶格常数或者组成的相似性难以预测用于 形成有高结晶性以及高取向性的压电体层的界面层的组成。即，通过仅是设置有与压电体 层的晶格常数或者组成类似的晶格常数或者组成的界面层，当然不能始终得到有高结晶性 以及高取向性的压电体层。其理由是因为由于构成(Bi，Na, Ba)TiO3膜那样的多元族复合 氧化物的各元素(除去氧)有不同的蒸汽压，因此一般难以形成有高结晶性以及高取向性 的多元族复合氧化物。本发明者们发现了设置在界面层14上的(Bi，Na, 8幻1103膜15有 高结晶性以及高取向性。界面层14的厚度没有限定。厚度只要大于等于几个晶格单位(大约2nm)，则可以 得到高结晶性以及有(001)取向性的(Bi，Na，Ba)TiO3膜15。界面层14由用化学式ABO3表示的化合物构成。A是(Bi，Na)hCx。B是Ti或者 TWr。C是Na以外的碱金属。χ是满足公式0彡χ < 1的数值。用化学式ABO3表示的该化合物有钙钛矿型的结晶构造。钙钛矿构造中的部位A 以及部位B与单独或者多个元素的配置相对应，分别有2价以及4价的平均价数。使部位 A其平均价数成为2价那样，作为3价的元素包括Bi，而且，作为1价的元素包括Na。Na的 一部分可以由Na以外的碱金属元素C(C是从Li、K、Rb以及Cs中选择出的至少一种，典型 的是，从Li以及K中选择出的至少一种)置换。部位B作为4价的元素包括Ti。Ti的一 部分可以由^ 置换。χ最好是0，B最好是Ti。更理想的是x = 0，而且B是Ti。S卩，用化 学式ABO3表示的化合物最好是(Bi，Na) TiO3,界面层14最好由(Bi，Na) TiO3构成。界面层14可以包含微量的杂质。作为杂质，例如可以举出Mn、Fe、Nb以及Ta。若 干杂质可以提高界面层14的结晶性。根据需要，还可以把(001)取向层夹在LaNiO3膜13与界面层14之间。(001)取 向层例如是Pt膜、SrRuO3膜。界面层14典型地可以通过溅射法形成。界面层14只要有(001)取向性，则例如 也可以用PLD法、CVD法、溶胶-凝胶法、AD法那样的其它薄膜形成方法形成。在制造本发明的压电体薄膜的方法中，在LaNiO3膜13上通过溅射法形成ABO3界面层14。(Bi，Na，Ba) TiO3 膜 15 是由(Bi，Na，Ba) TiO3 构成的膜。(Bi，Na，Ba) TiO3 膜 15 在 表面上有(001)面方位。(Bi，Na，Ba) TiO3膜15的厚度没有限定。该厚度例如可以大于等于0. 5 μ m小于等 于ΙΟμπι。由(Bi，Na，Ba)TiO3膜15构成的压电体层即使很薄，但由于该膜有高压电性能， 因此本发明的压电体薄膜也是十分实用的。(Bi,Na,Ba) TiO3膜15有用化学式ABO3表示的钙钛矿型的结晶构造。钙钛矿构造 中的部位A以及部位B与单独或者多个元素的配置相对应，分别有2价以及4价的平均价 数。部位A是Bi、Na以及Ba。部位B是Ti。(Bi，Na，Ba)TiO3膜15可以包含微量的杂质。 该杂质典型的是置换部位A中的Na的Li以及K，置换B的Sr以及Ca。该杂质典型的是置 换部位B中的Ti的&。作为其它的该杂质，例如可以举出Mn、Fe、Nb以及Ta。若干杂质能 够提高(Bi，Na, Ba)TiO3膜15的结晶性以及压电性能。形成(Bi，Na，Ba) TiO3膜15的方法没有限定。例如，能够适用溅射法、PLD法、CVD 法、溶胶-凝胶法、AD法等众所周知的薄膜形成方法。在本发明的制造压电体薄膜的方法中，在界面层14上通过溅射法形成(Bi，Na, Ba) TiO3 膜 15。图IB表示本发明的压电体薄膜的另一个形态。图IB表示的压电体薄膜Ib有叠 层构造16b。叠层构造16b为图IA所示的叠层构造16a进一步具有金属电极膜12的构造。 在叠层构造16b中，在该金属电极膜12上形成LaNiO3膜13。具体地讲，叠层构造16b顺序 具备金属电极膜12、有(001)取向的LaNiO3膜13、有(001)取向的界面层14、有(001)取 向的出1，妝，8幻1103膜15。叠层了的这些层以及膜13 15相互接触。作为压电体层的 该(Bi，Na，Ba)TiO3膜15有高结晶性以及高(001)取向性。从而，压电体薄膜Ib尽管不含 铅，但也有与PZT的压电性能同等的高压电性能。金属电极膜12的材料没限定。更具体地讲，作为金属电极膜12的材料，能够举出 钼(Pt)、钯(Pd)、金(Au)那样的金属，氧化镍(NiO)、氧化钌(RuO2)、氧化铟(IrO2)、钌氧锶 (SrRuO3)那样的氧化物半导体。金属电极膜12可以由2种以上的这些材料构成。由于金 属电极膜12最好有低电阻以及耐热性，因此金属电极膜12最好由Pt构成。金属电极膜12 例如可以有(111)取向。可以在金属电极膜12上形成LaNiO3膜13，在所形成的该LaNiO3膜13上形成界 面层14，在所形成的界面层14上形成(Bi，Na，Ba) TiO3膜15而制造图IB表示的压电体薄 膜lb。在本发明的制造压电体薄膜的方法中，也可以在金属电极膜12上形成LaNiO3膜 13。这时，金属电极膜12最好由Pt构成。本发明的压电体薄膜还具备基板，可以在该基板上形成LaNiO3膜。图1C、图ID表 示这样的形态。图IC表示的压电体薄膜Ic有在基板11上形成了图IA表示的叠层构造16a的构 造。图ID表示的压电体薄膜Id有在基板11上形成了图IB表示的叠层构造16b的构造。 在压电体薄膜lc、ld中，作为压电体层的(Bi，Na, 8幻1103膜15如上所述有高结晶性以及 高(001)取向性。从而，压电体薄膜lc、ld尽管都不含铅，但是有与PZT的压电性能同等的高压电性能。基板11可以是硅(Si)基板。基板11最好是Si单结晶基板。在压电体薄膜lc、ld中，可以在基板11与叠层构造16a、16b之间(更具体地讲， 对于压电体薄膜Ic是基板11与LaNiO3膜13之间，对于压电体薄膜Id是基板11与金属 电极膜12之间)，根据需要配置提高两者的密合性的密合层。作为密合层的材料，例如可以 举出从钛(Ti)、钽(Ta)、铁0 )、钴(Co)、镍(Ni)以及铬(Cr)中选择出的至少一种或其化 合物。可以在基板11上形成LaNiO3膜13，在所形成的该LaNiO3膜13上形成界面层14， 在所形成的界面层14上形成(Bi，Na，Ba) TiO3膜15而制造图IC表示的压电体薄膜lc。可以在基板11上形成金属电极膜12，在所形成的金属电极膜12上形成1^附03膜 13，在所形成的LaNiO3膜13上形成界面层14，在所形成的界面层14上形成(Bi，Na, Ba) TiO3膜15而制造图ID表示的压电体薄膜Id。在本发明的制造压电体薄膜的方法中，也可以在基板11上形成LaNiO3膜13。这 时，基板11最好由Si构成。图IA 图ID表示的压电体薄膜Ia Id可以使用基底基板制造。具体地讲，在 基底基板上形成了叠层构造16a或者16b以后，可以把该基底基板作为基板11使用。该基 底基板能够通过蚀刻等众所周知的方法去除。基底基板可以是MgO那样的有NaCl型构造的氧化物基板；SrTi03、LaA103> NdGaO3 那样的有钙钛矿型构造的氧化物基板；Al2O3那样的有刚玉型构造的氧化物基板；MgAl2O4那 样有尖晶石型构造的氧化物基板；TiO2那样的有金红石型构造的氧化物基板以及(La，Sr) (Al，Ta)03、钇稳定氧化锆(YSZ)那样的有立方晶族结晶构造的氧化物基板。基底基板可以 通过在玻璃基板、氧化铝那样的陶瓷基板以及不锈钢那样的金属基板的表面上叠层有NaCl 型的结晶构造的氧化物薄膜形成。这种情况下，可以在氧化物薄膜的表面上形成金属电极 膜12或者LaNiO3膜13。作为氧化物薄膜，例如可以举出MgO薄膜、NiO薄膜、氧化钴(CoO) 薄膜。本发明的压电体薄膜根据需要，可以有基板11、金属电极膜12、1^附03膜13、界面 层14以及(Bi，Na, 8幻1103膜15以外的任意的层。这种压电体薄膜例如能够在本发明的 制造方法中还加入形成该任意层的工序而形成。任意的层是例如与LaNiO3膜13 —起或者 与LaNiO3膜13以及金属电极膜12—起，夹持界面层14以及(Bi，Na, Ba) TiO3膜15的电 极。该电极例如能够由金属、导电性氧化物等导电性材料构成。在本发明的制造压电体薄膜的方法中，如上所述，能够在基底基板上形成LaNiO3 膜13，或者在基底基板上形成的金属电极膜12上形成LaNiO3膜13。这些情况下，通过把基 底基板直接作为基板11，可以得到在基板11上形成了叠层构造16a或者16b的压电体薄膜 Ic或者Id。在去除了基底基板以后，通过配置其它的基板，也可以得到在基板11上形成了 叠层构造16a或者16b的压电体薄膜Ic或者Id。这时，其它的基板可以配置成接触LaNiO3 膜13或者金属电极膜12。或者，其它的基板可以配置成接触出1，妝，8幻1103膜15。[喷墨头]参照图2 图12B，说明本发明的喷墨头。图2表示本发明的喷墨头的一个例子。图3是表示图2表示的喷墨头100中的包
1括压力室构件以及调节器部分的主要部分的分解图。图2以及图3中的符号A表示压力室构件。压力室构件A具备沿着其厚度方向 (图的上下方向)贯通的贯通孔101。图3表示的贯通孔101是沿着压力室构件A的厚度 方向切断了的该贯通孔101的一部分。符号B表示具备压电体层薄膜以及振动层的调节器 部分。符号C表示具备共通液室105以及墨水流路107的墨水流路构件C。压力室构件A、 调节器部分B以及墨水流路构件C相互接合成压力室构件A夹在调节器部分B以及墨水流 路构件C之间。在相互接合了压力室构件A、调节器部分B以及墨水流路构件C的状态下， 贯通孔101形成收容从共通液室105供给的墨水的压力室102。调节器部分B平面观看有与压力室102重复的压电体薄膜以及振动层。图2以及 图3中的符号103表示作为压电体薄膜的一部分的单个电极层。如图2所示，在喷墨头100 中，平面观看锯齿形地配置多个单个电极层103。墨水流路构件C平面观看有条纹形地配置的共通液室105。在图2以及图3中，共 通液室105平面观看，与多个压力室102重叠。共通液室105沿着喷墨头100中的墨水供 给方向(图2中的箭头方向)延伸。墨水流路构件C有向压力室102供给共通液室105内 的墨水的供给口 106、从喷嘴孔108喷射压力室102内的墨水的墨水流路107。通常，在一 个压力室102中对应设置一个供给孔106以及一个喷嘴孔108。喷嘴孔108形成在喷嘴板 D上。喷嘴板D与墨水流路构件C接合成与压力室构件A —起夹持墨水流路构件C。图2中的符号E表示IC芯片。IC芯片E经由接合引线BW，电连接到在调节器部 分B的表面上露出的单独电极层103上。为了使图2明了，图2中仅示出一部分接合引线 BW。图4A以及图4B表示包括压力室构件A以及调节器部分B的主要部分的结构。图 4A以及图4B表示与压力室构件A以及调节器部分B中的墨水供给方向(图2的箭头方向) 正交的剖面。调节器部分B具备有夹在第1电极(单独电极层10 与第2电极(共通电 极层112)之间的压电体层15的压电体薄膜104(l(Ma 104d)。一个单独电极层103与一 个压电体薄膜10 104d相对应。共通电极层112是在压电体薄膜10 104d中共通 的一层电极。图4A表示的压电体薄膜104有图IA表示的叠层构造16a还具备共通电极层112 的构造。在该构造中，共通电极层112与压电体层15接触配置，使得与作为单独电极层103 的LaNiO3膜13 —起夹持界面层14以及压电体层15。该构造从LaNiO3膜13 —侧起顺序 有LaNiO3膜13、界面层14、压电体层15以及共通电极层112。图4B表示的压电体薄膜104有图IB表示的叠层构造16b还具备共通电极层112 的构造。在该构造中，共通电极层112与压电体层15接触配置，使得与作为单独电极层103 的金属电极膜12以及LaNiO3膜13—起把界面层14以及压电体层15夹在中间。该构造 从金属电极膜12 —侧起顺序有作为单独电极层103的金属电极膜12以及1^附03膜13、界 面层14、压电体层15以及共通界面层112。LaNiO3膜13形成在金属电极膜12上。图4A以及图4B表示的压电体薄膜104中，金属电极膜12、1^慰03膜13、界面层14 以及压电体层15包括其理想的形态，如同关于本发明的压电体薄膜的所述说明。共通电极层112只要有导电性则就没有限定，例如，可以由铜(Cu)电极(电极膜) 构成。共通电极层112也可以是在表面有由导电性材料构成的密合体的Pt电极(电极膜)。该导电性材料最好是钛(Ti)。这是因为钛对于压电体层15有高的密合性。只要在第1电极以及第2电极之间施加的电压引起压电体层15的变形，则第1电 极以及第2电极的每一个就都可以是单独电极层。即，本发明的喷墨头中的压电体薄膜可 以顺序具备共通电极层112、界面层14、压电体层15以及单独电极层103。这种情况下，作 为第1电极的共通电极层112由LaNiO3膜13构成。或者，共通电极层112由LaNiO3膜13 和金属电极膜12的叠层体构成，在该叠层体中，配置成LaNiO3膜13与界面层14接触。作 为第2电极的单独电极层103可以由有导电性的材料构成。单独电极层103最好有大于等于0. 05 μ m小于等于1 μ m的厚度。在单独电极层 103是金属电极膜12以及LaNiO3膜13的叠层体的情况下，LaNiO3膜13最好有大于等于 0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。界面层14最好有大于等于0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的 厚度。压电体层15最好有大于等于0.5μπι小于等于5μπι的厚度。共通电极层112最好 有大于等于0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。调节器部分B还具备与压电体薄膜104的共通电极层112接合的振动层。振动层 111根据由压电效果引起的压电体薄膜104的变形，沿着振动层111的膜厚方向变位。经由 单独电极层103以及共通电极层112向压电体层15施加的电压带来由压电效果引起的压 电体薄膜104的变形。压力室构件A经由中间层113以及接合层114与振动层111接合。压力室构件A 以及压电体薄膜104把振动层111夹在中间。只要根据由压电效果引起的压电体薄膜104的变形，振动层111能够变位，根据振 动层111的变位，压力室102的容积发生变化，而且，根据压力室102的容积变化压力室102 内的墨水喷出，则振动层111的结构、压电体薄膜104与振动层111之间的接合状态以及振 动层111与压力室构件A之间的接合状态就没有限定。在图4A以及图4B中，振动层111 构成压力室102的壁面。振动层111例如由Cr膜构成。振动层111也可以由Ni、铝(Al)、钽(Ta)、钨(W)、 硅构成的膜或者这些元素的氧化物、氮化物(例如，二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硅)构 成。振动层111最好有大于等于2μπι小于等于5μπι的厚度。接合层114由接合剂或者粘接剂构成。本领域技术人员能够适当地选择接合剂以 及粘接剂的种类。中间层(纵壁)113在压力室构件A经由接合层114接合到振动层111上时，防止 在压力室102中露出的振动层111的一部分上附着接合层114。附着在该一部分中的接合 剂妨碍振动层111的变位。中间层113的材料只要能够维持喷墨头100的功能则就没有限 定。作为中间层113的材料，例如可以举出Ti。也可以省略中间层113。压力室构件A与相邻的压力室102之间有间隔壁10加。参照图5Α 图10说明图2表示的制造图2表示的喷墨头10的方法的一个例子。最初，如图5Α所示，在基底基板120上，顺序形成金属电极膜12、LaNiO3膜13、界 面层14、压电体层15、共通电极层112、振动层111以及中间层113，得到叠层体132。形成 各层(膜)的薄膜形成方法没有特别限定。例如，作为薄膜形成方法，可以举出PLD法、CVD 法、溶胶-凝胶法、AD法。该方法最好是溅射法。与叠层体132的形成分开，随后单独形成作为压力室构件A的构件。该构件例如通过把Si基板(最好是Si单结晶基板)进行微细加工而形成。Si基板最好有比基底基板 120大的尺寸(参照图10)。更具体地讲，如图5B所示，在基板130上形成多个贯通101。 该贯通孔101在把该构件接合到另外形成的调节器部分以及墨水流路构件以后，起到压力 室120的作用。在图5B中，1个贯通孔群由4个贯通孔101构成，基板103具备多个贯通孔 群。第1间隔壁10 分隔属于1个贯通孔群的邻接的2个贯通孔101。第2间隔壁102b 分隔邻接的2个贯通孔群。第2间隔壁102b最好有第1间隔壁10 的宽度的2倍以上的 宽度。贯通孔101通过众所周知的微细加工方法，例如构图与蚀刻的组合，设置在基板103 上。贯通孔101的形状可以与所希望的压力室120的形状相对应。以下，把第1间隔壁10 以及第2间隔壁102b统称为间隔壁102。接着，如图5C所示，在间隔壁102上形成接合层114。界面层114的形成方法没有 限定。作为一个例子可以举出电解沉积法。然后，如图6A所示，基板130接合到叠层体132上。把中间层113夹在基板130以 及叠层体132之间。在基板130有比基底基板120大的尺寸的情况下，如图10所示，可以 在基板130上接合多个叠层体132 (在图10表示的例子中是14个叠层体)。在图6A中，在 基板130上接合2个叠层体132。在图6A中，2个叠层体132的中心位于第2间隔壁120b 的延长线上。在作为接合层114使用热硬化性接合剂的情况下，在叠层体132上接合了在基板 130以后，最好加热，完全硬化接合层114。接合时溢出贯通孔101的接合层114可以通过 等离子处理去除。接着，如图6B所示，把间隔壁120用作为掩模，通过与贯通孔101的剖面形状一 致，蚀刻中间层113，使振动层111露出贯通孔101。通过该蚀刻，中间层113平面观看，变 化为与间隔壁102相同的形状。中间层113与间隔壁102以及接合层114 一起构成纵壁。 这样，形成具备基板130、中间层113以及接合层114的压力室构件A。在图5B 图6B表示的例子中，形成了贯通孔101的基板130接合到包括压电体 层15的叠层体132上。代替该顺序，也可以通过在叠层体132上接合没有贯通孔101的基 板130，然后，在基板130上形成贯通孔101，使振动层111露出，形成压力室构件A。然后，如图7A所示，例如通过蚀刻去除基底基板120。接着，如图7B所示，通过基于光刻与蚀刻组合的微细加工，金属电极膜12以及 LaNiO3膜13变化为多个单独电极层103。各个单独电极层103平面观看与各个贯通孔101 相对应。然后，如图8A所示，微细加工界面层14以及压电体层15。界面层14以及压电体 层15的每一个平面观看都有与单独电极层103的形状相同的形状。在该微细加工中，最好 平面观看中的各层(膜)的中心与贯通孔101的中心高精度一致。这样，形成由单独电极 层103(金属电极层膜12以及LaNiO3膜13)、界面层14、压电体层15以及共通电极层112 构成的压电体薄膜104和具备振动层111的调节器部分B。接着，如图8B所示，在每一个第2间隔壁102b切断共通电极层112、振动层111以 及基板103，得到多个构件133。1个构件133具备调节器部分B、有多个贯通孔101的压力 室构件A。调节器部分B接合到压力室构件A。不同于所述各顺序，如图9A所示，另外准备具备共通液室105、供给口 106以及墨水流路107的墨水流路构件A、具备喷嘴孔108的喷嘴板D。接着，如图9B所示，把墨水流路构件C接合到喷嘴板D上，使得从与墨水流路构件 C的主面垂直的方向观看，墨水流路107重叠到喷嘴孔108上，得到接合体。喷嘴孔108的 整体最好从墨水流路107露出。接合的方法没有限定，例如可以使用接合剂。然后，如图9C所示，构件133接合到在图9B表示的工序中准备的接合体上。更具 体地讲，与压力室构件A中的调节器部分B—侧相反一侧的面接合到与墨水流路构件C中 的喷嘴板D—侧相反一侧的面上。接合时，进行调节调整，通过这些接合使贯通孔101起到 压力室102的作用。接合的方法没有限定，例如可以使用接合剂。这样，得到图9D(图2) 表示的喷墨头100。本领域技术人员能够适用图5A 图10表示的方法，制造具有不具备金属电极膜 12的压电体层薄膜104的喷墨头。图11表示本发明的其它喷墨头。图11表示的喷墨头141与图2 图4表示的喷 墨头100相比较，有简易的构造。具体地讲，从喷墨头100去除墨水流路构件C。图11表示的喷墨头141除去以下的(1) (6)以外，与图2 图4表示的喷墨头 100相同(1)没有墨水流路构件C，而且有喷嘴孔108的喷嘴板D直接接合到压力室构件 A，(2)没有中间层113，而且压力层111直接接合到压力室构件A，(3)在振动层111与共通 电极层112之间配置密合层142，提高它们之间的密合性，(4)共通电极层112是金属电极 膜12与LaNiO3膜13的叠层体，(5)单独电极层103由导电性材料构成，(6)从共通电极层 112—侧起，顺序叠层了共通电极层112(金属电极膜12以及LaNiO3膜13)、界面层14、压 电体层15以及单独电极层103。共通电极层112起到第1电极的作用。单独电极层103起到第2电极的作用。密 合层142的材料例如是Ti。图11表示的喷墨头114例如可以通过图12A以及图12B表示的方法制造。最初， 如图12A所示，在基板103的一方主面上，顺序形成振动层111、密合层142、共通电极层 112(金属电极膜12以及LaNiO3膜13)、界面层14、压电体层15以及电极层131。接着，如图12B所示，在基板130中，在形成压力室102的位置形成贯通孔101。在 这些层上实施微细加工，使得从与基板130的主面垂直的方向观看，贯通孔101的中心与电 极层131、压电体层15以及界面层14的各层的中心一致。通过该微细加工，从电极层131 形成单独电极层103。在贯通孔101的形成以及各层的微细加工中，可以使用构图与蚀刻相 组合那样的众所周知的微细加工方法。蚀刻最好是干法蚀刻。在贯通孔101的形成时最好 是各向异性干法蚀刻。在干法蚀刻中，可以使用包含氟原子的有机气体与氩的混合气体。最后，基板130与预先单独形成的有喷嘴孔108的喷嘴板接合，得到图11表示的 喷墨头141。接合时，进行调节调整，通过这些接合，使贯通孔101起到压力室102的作用。 接合的方法没有限定，例如可以使用接合剂。[使用了喷墨头的图像形成方法]本发明的形成图像的方法有在所述本发明的喷墨头中，经由第1以及第2电极 (即，单独电极层以及共通电极层)在压电体层上施加电压，根据压电效果，使振动层沿着 该层的膜厚方向变位，使压力室的容积变化的工序，以及根据该变位从压力室喷吐墨水的工序。
通过使纸那样的图像形成对象物与喷墨头之间的相对位置变化的同时，使施加到 压电体层上的电压变化，控制从喷墨头喷吐墨水的定时和喷吐量，在对象物的表面上形成 图像。在本说明书中使用的术语“图像”包括文字。[角速度传感器]图13A、图13B、图14A以及图14B表示本发明的角速度传感器的一个例子。图14A 表示图13A表示的角速度传感器21a的剖面E1。图14B表示图1 表示的角速度传感器 21b的剖面E2。图13A 图14B表示的角速度传感器21a、21b是所谓的音叉形角速度传感 器。可以在车辆用导航装置以及数码照相机的手动修正传感器中使用。图13A 图14B表示的角速度传感器21a、21b具备有振动部分200b的基板200、 接合到振动部分200b的压电体薄膜208。基板200有固定部分200a、从固定部分200a沿着预定的方向延伸的一对臂(振 动部分200b)。振动部分200b延伸的方向与角速度传感器21检测出的角速度的旋转中心 轴L延伸的方向相同。具体地讲，该方向在图13A、13B中是Y方向。从基板200的厚度方 向(图13A、13B的Z方向)观看，基板200有包括2条臂(振动部分200b)的音叉形状。基板200的材料没有限定。作为该层的材料，例如可以举出Si、玻璃、陶瓷、金属。 作为基板200可以使用Si单结晶基板。基板200的厚度只要能够发现作为角速度传感器 21a、21b的作用则就没有限定。更具体地讲，基板200有大于等于0. Imm小于等于0. 8mm的 厚度。固定部分200a的厚度可以与振动部分200b的厚度不同。压电体层薄膜208接合到振动部分200b。压电体层薄膜208具备压电体层15、界 面层14、第1电极202以及第2电极205。压电体层15夹在第1电极202与第2电极205 之间。压电体薄膜208有顺序叠层了第1电极202、界面层14、压电体层15以及第2电极 205的叠层构造。在图13A以及图14A表示的压电体薄膜208中，第1电极202是金属电极膜12以 及LaNiO3膜13的叠层体。LaNiO3膜13接触界面层14。该压电体薄膜208有顺序叠层了 金属电极膜12、LaNiO3膜13、界面层14、压电体层15以及第2电极205的叠层构造。艮口， 图13A以及图14A表示的压电体薄膜208具有图IB表示的叠层构造16b还具备第2电极 205的构造。在图1 以及图14B表示的压电体薄膜208中，第1电极202是LaNiO3膜13。该 压电体薄膜208有顺序叠层了 LaNiO3膜13、界面层14、压电体层15以及第2电极205的 叠层构造。即，图13B以及图14B表示的压电体薄膜208具有图IA表示的叠层构造16a还 具备第2电极205的构造。在图13A 图14B表示的压电体薄膜208中，金属电极膜12、1^附03膜13、界面层 14以及压电体层15包括其理想的形态，如同本发明的与压电体层薄膜有关的所述说明。第2电极205例如可以由Cu电极膜构成。Cu电极由于有对于压电体层15的高密 合性因此很理想。第2电极205可以是在表面有由导电性材料构成的密合层的Pt电极膜 或者Au电极。Ti由于有对于压电体层15的高密合性，因此可以用作为密合层的材料。第2电极205具备包括驱动电极206以及传感器电极207的电极群。驱动电极 206在压电体层15上施加使振动部分200b振荡的驱动电压。传感器电极207测定根据加 入到振动部分200b上的角速度在振动部分200b中发生的变形。即，振动部分200b的振荡方向通常是其宽度方向(图13A、13B的X方向)。更具体地讲，在图13A 图14B中，一对 驱动电极206在对于振动部分200b的宽度方向的两个端部上，沿着振动部分200b的长度 方向(图13A、13B的Y方向)设置。一条驱动电极206可以设置在对于振动部分200b的 宽度方向的一方端部上。在图13A 图14B中，传感器电极207预先沿着振动部分200b的 长边方向设置，而且夹在一对驱动电极206之间。多个传感器电极207可以设置在振动部 分200b上。由传感器电极207测定的振动部分200b的变形通常是其厚度方向(图13A、 13B的Z方向)的挠曲。在本发明的角速度传感器中，从第1电极以及第2电极选择出的一方电极可以由 包括驱动电极和传感器电极的电极群构成。在图13A 图14B表示的角速度传感器21a、 21b中，第2电极205由该电极群构成。与该角速度传感器不同，第1电极202可以由该电 极群构成。作为一个例子，从基板200观看，可以顺序叠层第2电极205、压电体层15、界面 层14以及第1电极202 (第1电极包括与界面层14接触的LaNiO3膜13)。连接端子20加、206￡1以及207a分别形成在第1电极202的端部、驱动电极206的 端部以及传感器电极207的端部。各连接端子的形状以及位置没有限定。在图13A、13B中 连接端子设置在固定部分200a上。第1电极202最好有大于等于0. 05 μ m小于等于1 μ m的厚度。在第1电极202 是金属电极膜12和LaNiO3膜13的叠层体的情况下，LaNiO3膜13最好有大于等于0. 05 μ m 小于等于0. 5 μ m的厚度。界面层14最好有大于等于0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。压 电体层15最好有大于等于0. 5 μ m小于等于5 μ m的厚度。第2电极205最好有大于等于 0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。在图13A 图14B中，压电体薄膜208与振动部分200b以及固定部分200a的双 方接合。而压电体薄膜208只要能够使振动部分200b振动，而且能够由压电体薄膜208测 定在振动部分200b中发生的变形，则压电体薄膜208的接合状态就没有限定。例如，压电 体薄膜208可以仅与振动部分200b接合。本发明的角速度传感器可以有大于等于2个由一对振动部分200b构成的振动部 分群。这样的角速度传感器可以测定对于多个旋转中心的角速度，起到2轴或者3轴的角 速度传感器的作用。图13A 图14B表示的角速度传感器有由一对振动部分200b构成的 1个振动部分群。利用了所述压电体薄膜的制造方法的制造本发明的角速度传感器的方法例如如 下。以下的方法是第1电极202包括金属电极膜12的情况。本领域技术人员对于第1电 极202不包括金属电极膜12情况也可以应用以下的方法。最初，在基板(例如Si基板)的表面上顺序形成金属电极膜12、LaNiO3膜13、界 面层14、压电体层15以及电极层。在各层(膜)的形成中，能够适用所述的薄膜形成方法。接着，通过构图把电极层进行微细加工，形成由驱动电极206以及传感器电极207 构成的第2电极205。进而，通过微细加工，构图压电体层15、界面层14、1^附03膜13以及 金属电极膜12。而且，通过微细加工，构图基板，形成振动部分200b。这样，可以制造本发 明的角速度传感器。微细加工的方法例如是干法蚀刻。本发明的角速度传感器可以应用使用了基底基板的复制而制造。具体地讲，例如，可以使用以下的方法。最初，在基底基板的表面上顺序形成金属电极膜12、1^附03膜13、界 面层14、压电体层15以及电极层。接着，在其它的新基板上，接合所形成的叠层体，使得该 基板与该电极层接触。接着，通过众所周知的方法去除基底基板。接着，通过微细加工构图 各层(膜)，可以制造本发明的角速度传感器。该叠层体以及该新基板例如可以经由接合 层接合。该接合层的材料只要该叠层体稳定地粘接到该新的基板上则就没有限定。具体地 讲，可以使用丙烯树脂系列接合剂、环氧树脂系列接合剂、硅系列接合剂以及聚酰亚胺系列 接合剂。这时，接合层最好有大于等于0. 2 μ m小于等于1 μ m的厚度。[由角速度传感器进行的角速度的测定方法]本发明的测定角速度的方法有使用本发明的角速度传感器，在压电体层上施加驱 动电压，使基板的振动部分振荡的工序，以及通过测定根据加入到正在振动的振动部分中 的角速度在振动部分中发生的变形，得到该角速度的值的工序。第1电极以及第2电极中， 在没有起到驱动电极以及传感器电极的作用的电极(另一方电极)与驱动电极之间施加驱 动电压，在压电体层上施加驱动电压。另一方电极和传感器电极测定根据角速度在正在振 动的振动部分中发生的变形。以下，说明使用了图13A、13B表示的角速度传感器21a、21b的角速度的测定方法。 经由第1电极202以及驱动电极206，在压电体层15上施加与振动部分200b的固有振动谐 振的频率的驱动电压，使振动部分200b振荡。根据所施加的驱动电压的波形，压电体层15 变形，与该层接合的振动部分200b振荡。例如可以通过把第1电极202接地，而且使驱动 电极206的电位变化施加驱动电压。角速度传感器21a、21b有音叉形排列的一对驱动振动 部分200b。通常，在一对振动部分200b的每一个具有的各驱动电极206上分别施加正负相 互相反的电压。由此，能够使各振动单元200b在沿着相互相反的方向振动的模式下(对于 图13A、i;3B表示的相对于旋转中心轴L对称地振动的模式)振荡。在图13A、i;3B表示的角 速度传感器21a、21b中，振动部分200b沿着其宽度方向(X方向)振荡。通过仅使一对振 动部分200b的一方振荡也能够测定角速度。但是，为了进行高精度的测定，最好使双方的 振动部分200b在沿着相互相反的方向振动的模式下振荡。对于振动部分200b振荡的角速度传感器21a、21b，当加入了对于其旋转中心轴L 的角速度ω时，各振动部分200b通过科里奥利力沿着厚度方向(Z方向)挠曲。在一对振 动部分200b沿着相互相反的方向振动的模式下振荡时，各振动部分200b沿着相互相反的 朝向，挠曲相同的变化量。根据该挠曲，与振动部分200b接合的压电体层15也挠曲，在第 1电极202与传感器电极207之间，发生与压电体层15的挠曲相对应的，即，与所发生的科 里奥利力相对应的电位差。通过测定该电位差的大小，能够测定加入在角速度传感器21a、 21b上的角速度ω。科里奥利力Fc与角速度ω之间成立以下的关系Fc = 2mv这里，ν是正在振荡的振动部分200b中的振荡方向的速度，m是振动部分200b的 质量。如用该式表示的那样，能够从科里奥利力Fc计算角速度ω。[压电发电元件]图15Α、图15Β、图16Α以及图16Β表示本发明的压电发电元件的一个例子。图16Α 表示图15Α表示的压电发电元件22a的剖面F1。图16B表示图15B表示的压电发电元件22b的剖面F2。压电发电元件22a、22b是把从外部提供的机械振动变换为电能的元件。压 电发电元件22a、22b适宜地适用在通过包括车辆以及机械的动力振动、行走振动以及步行 时发生的振动在内的各种振动来发电的独立电源装置中。图15A 图16B表示的压电发电元件22a、22b具备有振动部分300b的基板300、 与振动部分300b接合的压电体薄膜308。基板300有固定部分300a、由从固定部分300a的预定方向延伸的梁构成的振动部 分300b。固定部分300a的材料可以与振动部分300b的材料相同。而它们的材料也可以相 互不同。由相互不同的材料构成的固定部分300a可以接合到300b上。基板305的材料没有限定。作为该材料，例如，可以举出Si、玻璃、陶瓷、金属。作 为基板300可以使用Si单结晶基板。基板300例如有大于等于0. Imm小于等于0. 8mm的 厚度。固定部分300a可以有与振动部分300b的厚度不同的厚度。振动部分300b的厚度 可以调整成使振动部分300b的谐振频率变化，能够进行有效的发电。锤载荷306接合到振动部分300b。锤载荷306调整振动部分300b的谐振频率。 锤载荷306例如是Ni蒸镀薄膜。锤载荷306的材料、形状以及质量、接合锤载荷306的位 置可以根据所要求的振动部分300b的谐振频率进行调整。也可以省略锤载荷。在不调整 振动部分306b的谐振频率的情况下，不需要锤载荷。压电体层薄膜308接合到振动部分300b。压电体薄膜308具备压电体层15、界面 层14、第1电极302以及第2电极305。压电体层15夹在第1电极302以及第2电极305 之间。压电体薄膜308有顺序叠层了第1电极302、界面层14、压电体层15以及第2电极 305的叠层构造。在图15A以及图16A表示的压电体薄膜308中，第1电极302是金属电极膜12以 及LaNiO3膜13的叠层体。LaNiO3膜13接触界面层14。该压电体薄膜308有顺序叠层了 金属电极膜12、LaNiO3膜13、界面层14、压电体层15以及第2电极305的叠层构造。艮口， 图15A以及图16A表示的压电体薄膜308有图IB表示的叠层构造16b还具备第2电极305 的构造。在图15B以及图16B表示的压电体薄膜308中，第1电极302是LaNiO3膜13。该 压电体薄膜308有顺序叠层了 LaNiO3膜13、界面层14、压电体层15以及第2电极305的 叠层构造。即，图15B以及图16B表示的压电体薄膜308有图IA表示的叠层构造16a还具 备第2电极305的构造。在图15A 图16B表示的压电体薄膜308中，金属电极膜12、1^附03膜13、界面层 14以及压电体层15包括其理想的形态，如同与本发明的压电体膜有关的所述说明。第2电极205例如可以由Cu电极膜构成。Cu电极由于有对于压电体层15的高密 合性因此很理想。第2电极205可以是在表面有由导电性材料构成的密合层的Pt电极膜 或者Au电极。Ti由于有对于压电体层15的高密合性，因此可以用作为密合层的材料。在图15A 图16B中，露出第1电极302的一部分。该一部分起到连接端子30 的作用。第1电极302最好有大于等于0. 05 μ m小于等于1 μ m的厚度。在第1电极302 是金属电极膜12和LaNiO3膜13的叠层体的情况下，LaNiO3膜13最好有大于等于0. 05 μ m 小于等于0. 5 μ m的厚度。界面层14最好有大于等于0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。压电体层15最好有大于等于0. 5 μ m小于等于5 μ m的厚度。第2电极305最好有大于等于 0. 05 μ m小于等于0. 5 μ m的厚度。在图15A 图16B中，从有振动部分300b的基板300观看，顺序叠层体第1电极 302、界面层14、压电体层15以及第2电极305。这些层的叠层顺序也可以相反。即，从有 振动部分的基板观看，也可以顺序叠层第2电极、压电体层、界面层以及第1电极(第1电 极包括与界面层14接触的LaNi0313)。在图15A 图16B中，压电体薄膜308可以与振动部分300b以及固定部分300a 的双方接合。压电体薄膜308也可以仅与振动部分300b接合。在本发明的压电发电元件中，通过有多个振动部分300b，可以增大所发生的电力 量。通过使各个振动部分300b具有的谐振频率变化，能够实现对于由多种频率成分构成的 机械振动的适用。利用了所述压电体薄膜的制造方法的制造本发明的压电发电元件的方法例如如 下。以下的方法是第1电极302包括金属电极膜12的情况。本领域技术人员对于第1电 极302不包括金属电极膜12情况也可以应用以下的方法。最初，在基板(例如Si基板)的表面上顺序形成金属电极膜12、LaNiO3膜13、界 面层14、压电体层15以及电极层。在各层(膜)的形成中，能够适用所述的薄膜形成方法。接着，通过构图把电极层进行微细加工，形成第2电极305。进而，通过微细加工， 构图压电体层15、界面层14、LaNiO3膜13以及金属电极膜12。通过LaNiO3膜13以及金 属电极膜12的构图，一起形成连接端子30加。而且，通过微细加工，构图基板，形成固定部 分300a以及振动部分300b。这样，可以制造本发明的压电发电元件。在需要调整振动部分 300b的谐振频率的情况下，使用众所周知的方法，把锤载荷306接合到振动部分300b。微细加工的方法例如是干法蚀刻。本发明的压电发电元件可以应用使用了基底基板的复制而制造。具体地讲，例如， 可以使用以下的方法。最初，在基底基板的表面上顺序形成金属电极膜12、1^附03膜13、界 面层14、压电体层15以及电极层。接着，在其它的新基板上，接合所形成的叠层体，使得该 基板与该电极层接触。接着，通过众所周知的方法去除基底基板。接着，通过微细加工构图 各层(膜)，可以制造本发明的压电发电元件。该叠层体以及该新基板例如可以经由接合 层接合。该接合层的材料只要该叠层体稳定地粘接到该新的基板上则就没有限定。具体地 讲，可以使用丙烯树脂系列接合剂、环氧树脂系列接合剂、硅系列接合剂以及聚酰亚胺系列 接合剂。这时，接合层最好有大于等于0. 2 μ m小于等于1 μ m的厚度。[使用了压电发电元件的发电方法]通过在所述的本发明的压电发电元件中提供振动，能够经由第1电极以及第2电 极得到电力。如果从外部向压电发电元件22a、22b提供机械振动，则振动部分300b开始对于固 定部分300a上下挠曲的振动。该振动在压电体层15中发生由压电效果引起的电动势。这 样，在把压电体层15夹在中间的第1电极302与第2电极305之间发生电位差。压电体层 15具有的压电性能越高，在第1以及第2电极之间发生的电位差越大。特别是在振动部分 300b的谐振频率接近从外部提供到元件的机械振动的频率的情况下，振动部分300b的振 幅大，提高发电特性。从而最好用锤载荷306进行调整，使得振动部分300b的谐振频率与从外部提供到元件中的振动频率接近。[实施例]以下，使用实施例，更详细地说明本发明。本发明不限于以下的实施例。(实施例)在实施例中，制作了有图ID表示的构造的压电体薄膜。以下表示制作顺序。在表面的面方位是(100)的Si单结晶基板的表面上，通过RF磁控管溅射，形成了 有(111)取向的Pt电极膜(膜厚lOOnm)。在靶中使用金属Pt，在氨(Ar)气体环境下，按 照RF输出15W，基板温度300°C的成膜条件进行了 Pt电极膜的形成。为了提高Si单结晶 基板与Pt电极膜的密合性，在形成Pt电极膜之前，在Si单结晶基板的表面上预先形成了 Ti膜(膜厚2.5nm)。Ti膜的形成除去在靶中代替金属Pt使用金属Ti以外，参照Pt电极 膜的形成方法进行。接着，在Pt电极膜的表面上，通过RF磁控管溅射，形成有(001)取向的1^慰03膜 (膜厚200nm)。作为靶使用化学计量组成的LaNiO3，在Ar与氧的混合气体(作为流量比是 Ar O2 = 80 20)环境下，按照RF输出100W，基板温度300°C的成膜条件进行了 LaNiO3 膜的形成。进而，在LaNiO3膜的表面上，通过RF磁控管溅射，作为界面层形成了有(001)取向 的(Bia5Naa5) TiO3膜(膜厚200nm)。作为靶使用了化学计量组成的(Bia5Naa5) TiO3，在Ar 与氧的混合气体(作为流量比是Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W、基板温度 650 V的成膜条件进行了界面层的形成。接着，在(Bia 5Na0.5) TiO3 κ的表面上，通过RF磁控管溅射，作为压电体层，形 成了膜厚2. 7 μ m的[(Bi。. 5Na0.5) TiO3] 0.93_ [BaTiO3] 0.07膜。作为靶，使用化学计量组成 的[(Bi^NadTiOj^-tBaTiOj^，在Ar与氧的混合气体(作为流量比是Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行了该膜的形成。这样，得到顺序叠层了 Si单结晶基板、有(111)取向的Pt电极膜、有(001)取向 的LaNiO3膜、有(001)取向的(Bi，Na) TiO3膜以及有(001)取向的(Bi，Na，Ba) TiO3膜的压 电体薄膜。通过X 线衍射评价了 [ (Bia5Naa5)TiO3]。.93_[BaTiOJatl7 膜((Bi，Na, Ba)TiO3 膜) 的结晶构造。在把该(Bi，Na, Ba)Ti03膜配置在界面层的上面的状态下，从该(Bi，Na, Ba) TiO3膜的上方入射X线进行X线衍射测定。图17表示其结果。在以后的比较例中也使用 的同样的X线衍射的测定方法。图17表示X线衍射性状的结果。除去由Si基板以及Pt电极膜产生的反射峰值， 仅观察了由有(001)取向的(Bi，Na, Ba)TiO3膜产生的反射峰值。(001)峰值的强度成为 4297cps，非常强。这意味着(Bi，Na，Ba) TiO3膜有高的(001)取向性。接着，通过锁定曲线测定，求出了该X线衍射性状中的由(Bi，Na, Ba)Ti03膜产生 的反射峰值的半值宽度。所谓该锁定曲线测定，是把衍射角2 θ固定为作为对象的反射峰 值的衍射角，扫描X线的入射角的测定。半值宽度为2. 57°非常小。这意味着(Bi，Na，Ba) TiO3有极高的结晶性。在以后的比较例中也使用相同的反射峰值的半值宽度的测定方法。接着，在(Bi，Na，Ba)Ti03膜的表面上，通过蒸镀形成膜厚ΙΟΟμπι的Au电极膜，形 成了压电体薄膜。使用包含在压电体薄膜中的Pt电极膜和该Au电极膜，评价了该压电体薄膜的强介电特性以及压电特性。使用阻抗分析器，测定了 IkHz中的介电损失的结果，该压电体薄膜的tanS是 6. 5%。图18表示压电体层薄膜的P-E磁滞曲线。如图18所示，确认了如果增加经由Pt 电极膜以及Au电极膜向压电体层施加的电压，则压电体薄膜表现出良好的强介电特性。如以下那样评价了压电体层膜的压电特性。把压电体薄膜切出宽度2mm(包括Au 电极膜的宽度)加工为悬臂形。在Pt电极膜以及Au电极膜之间施加电位差，用激光变位 计测定了悬臂的变位量。把该变位量变换为压电常数d31，评价了压电体薄膜。压电体薄膜 的d31是-78pC/N。在以后的比较例中也使用相同的压电常数d31的评价方法。(比较例1)除去没有起到界面层作用的(Bi，Na)Ti03膜以外，按照与实施例相同的方法，制 作了图19表示的顺序叠层了 Si基板11、Pt电极膜12、LaNiO3膜13以及作为压电体层的 (Bi，Na, Ba)TiO3膜31的压电体薄膜32。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na，Ba)Ti03膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，观察了由有(001)取向的(Bi，Na, Ba)TiO3膜产生的反射峰值。也 观察了以(Bi，Na, Ba)Ti03膜中的其它结晶取向(110)为原因的反射峰值。所述(001)方 向的反射峰值强度是2661cps，比实施例中的峰值强度(4297cps)低。这意味着比较例1中 的(Bi，Na，Ba)TiO3膜有比实施例中的(Bi，Na，Ba)TiO3膜差的取向性。所述(001)取向的反射峰值的半值幅为2. 89°，比实施例的2. 57°大，这意味着 比较例1中的(Bi, Na, Ba)TiO3膜比实施例中的(Bi, Na, Ba)TiO3膜具有劣化的结晶性。接着，在(Bi，Na, Ba) TiO3膜的表面上，通过蒸镀，形成膜厚100 μ m的Au电极膜， 得到了压电体层薄膜。使用包含在压电体薄膜中的Pt电极膜和该Au电极膜，尝试了压电 体层薄膜的强介电特性以及压电性能的评价。但是，由于压电体层薄膜中的漏电流非常大， 因此难以测定P-E磁滞曲线(参照图18)。使用阻抗分析器，测定了 IkHz中的介电损失的 结果，该压电体薄膜的tan δ是40%，。由于漏电流难以求出正确的压电常数d31的值。推 定的压电常数d31大约是-40pC/N。(比较例2 7)在比较例2 7中，除去使界面层的组成变化以外，按照与实施例相同的方法，制 作了图20表示的顺序叠层了 Si基板11、Pt电极膜12、LaNiO3膜13、界面层41以及作为 压电体层的(Bi，Na, Ba)TiO3膜42的压电体薄膜43。<比较例2>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成氧化钛(TiO2)膜的同时，在该TiO2膜的表 面上作为压电体层形成了(Bi，Na, Ba)Ti03膜，除此以外，按照与实施例相同的方法制作了 压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用TiO2，在Ar与氧的混合气体(作为流量比是 Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行了 TiO2膜 的形成。TiO2膜有200nm的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na，Ba) TiO3膜产生的反射强度是80cps，非 常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。认为比较例2的(Bi，Na, Ba)TiO3膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结晶状态。比较例2的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。<比较例3>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成钛酸铋(Bi4Ti3O12)膜的同时，在该Bi4Ti3O12 膜的表面上作为压电体层形成了(Bi，Na, Ba)Ti03膜，除此以外，按照与实施例相同的顺序 制作了压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用Bi4Ti3O12，在Ar与氧的混合气体(作 为流量比是Ar 02 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进 行了 Bi4Ti3O12膜的形成。Bi4Ti3O12膜有200nm的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na，Ba) TiO3膜产生的反射强度是41cps，非 常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。认为比较 例3的(Bi，Na, Ba)TiO3膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结晶状态。比较例3的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。<比较例4>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成钛酸钠(Na2TiO3)膜的同时，在该Na2TiO3膜 的表面上作为压电体层形成了(Bi，Na, 8幻1103膜，除此以外，按照与实施例相同的顺序制 作了压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用Na2TiO3，在Ar与氧的混合气体(作为 流量比是Ar 02 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行 了 NEi2TiO3膜的形成。NEi2TiO3膜有200nm的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na，Ba) TiO3膜产生的反射强度是191cps，非 常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。认为比较 例4的(Bi，Na, Ba)TiO3膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结晶构造。比较例4的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。<比较例5>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成钛酸钡(BaTiO3)膜的同时，在该BaTiO3膜 的表面上作为压电体层形成了(Bi，Na, 8幻1103膜，除此以外，按照与实施例相同的顺序制 作了压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用BaTiO3，在Ar与氧的混合气体(作为流 量比是Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行了 BaTiO3膜的形成。BaTiO3膜有200nm的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiOj莫产生的反射峰值强度是81cps， 非常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。认为比 较例5的出1，妝，8幻1103膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结晶构造。比较例5的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。
<比较例6>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成钛酸铋钡(Bi4Ti3O12-BaTiO3)膜的同时， 在该Bi4Ti3O12-BaTiO3膜的表面上作为压电体层形成了(Bi，Na, Ba)TiO3膜，除此以外，按 照与实施例相同的顺序制作了压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用由钛酸铋 (Bi4Ti3O12)与钛酸钡(BaTiO3)合成的Bi4Ti3O12-BaTiO3,在Ar与氧的混合气体(作为流量 比是Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行了 Bi4Ti3O12-BaTiO3 膜的形成。Bi4Ti3O12-BaTiO3 膜有 200nm 的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na, Ba) TiO3膜产生的反射峰值强度是 1470cps，非常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。 认为比较例6的(Bi，Na, Ba)Ti03膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结 晶构造。比较例6的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。<比较例7>作为界面层在LaNiO3膜的表面上形成钛酸钡钠(Na2TiO3-BaTiO3)膜的同时，在该 Na2TiO3-BaTiO3膜的表面上作为压电体层形成了(Bi，Na，Ba)TiO3膜，除此以外，按照与实施 例相同的顺序制作了压电体薄膜。通过RF磁控管溅射，作为靶使用由钛酸钠(Na2TiO3)与 钛酸钡(BaTiO3)合成的Na2TiO3-BaTiO3，在Ar与氧的混合气体(作为流量比是Ar O2 = 50 50)环境下，按照RF输出170W，基板温度650°C的成膜条件进行了 Na2TiO3-BaTiO3膜 的形成。NEi2TiO3-BaTiO3膜有200nm的膜厚。图17表示基于X线衍射的(Bi，Na, Ba)TiO3膜的结晶构造的评价结果。如图17所示，由有(001)取向的(Bi，Na, Ba) TiO3膜产生的反射峰值强度是 133cps，非常弱。也没有观察到以(Bi，Na，Ba)Ti03膜中的其它结晶相为起因的反射峰值。 认为比较例7的(Bi，Na, Ba)Ti03膜有几乎不存在向特定方向的结晶取向的随机取向的结 晶构造。比较例7的(Bi，Na，Ba)TiO3膜由于有比比较例1还低的取向性，因此没有进行由 锁定曲线测定进行的结晶性评价以及压电体薄膜强介电特性和压电性能的评价。以下的表1归纳了实施例以及比较例1 7的评价结果。[表 1]
权利要求
1.一种压电体薄膜、其特征在于， 具备有(001)取向的LaNiO3膜；由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层；以及 有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3 膜，顺序叠层了所述LaNiO3膜、所述界面层以及所述(Bi，Na, Ba)TiO3膜。
2.根据权利要求1所述的压电体薄膜，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
3.根据权利要求1所述的压电体薄膜，其特征在于， 还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
4.根据权利要求3所述的压电体薄膜，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
5.根据权利要求1所述的压电体薄膜，其特征在于， 还具备基板，所述LaNiO3膜形成在所述基板上。
6.根据权利要求5所述的压电体薄膜，其特征在于， 所述基板由Si构成。
7.—种制造压电体薄膜的方法，其特征在于， 包括通过溅射法，形成有(001)取向的1^附03膜的工序；在所述LaNiO3膜上通过溅射法，形成由有(001)取向，用化学式ABO3(A用(Bi， Na) ^xCx (0 ^x < 1)表示，B是Ti或者Ti&，C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的 界面层的工序； 以及在所述界面层上，通过溅射法形成有(001)取向的(Bi，Na, Ba)TiO3膜，得到顺序叠层 所述LaNiO3膜、所述界面层以及所述(Bi，Na, Ba)TiO3膜的压电体薄膜的工序。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述LaNiO3膜形成在金属电极膜上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述LaNiO3膜形成在所述基板上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于， 所述基板由Si构成。
13.—种喷墨头，其特征在于，具备有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜； 与所述压电体薄膜接合的振动层；以及有收容墨水的压力室的同时，与所述振动层中的所述压电体薄膜接合的面相反一侧的 面接合的压力室构件，所述振动层与所述压电体薄膜接合成根据基于压电效果的所述压电体薄膜的变形，向 该振动层的膜厚方向变位，所述振动层与所述压力室构件相互接合成根据所述振动层的变位，所述压力室的容积 变化的同时，根据所述压力室的容积的变化，喷吐所述压力室内的墨水， 所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成，由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极。
14.根据权利要求13所述的喷墨头，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
15.根据权利要求13所述的喷墨头，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
16.根据权利要求15所述的喷墨头，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
17.一种方法，该方法使用喷墨头形成图像，其特征在于， 包括准备所述喷墨头的工序， 这里，所述喷墨头具备有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜； 与所述压电体薄膜接合的振动层；以及有收容墨水的压力室的同时，与所述振动层中的所述压电体薄膜接合的面相反一侧的 面接合的压力室构件，所述振动层与所述压电体薄膜接合成根据基于压电效果的所述压电体薄膜的变形，向 该振动层的膜厚方向变位，所述振动层与所述压力室构件相互接合成根据所述振动层的变位，所述压力室的容积 变化的同时，根据所述压力室的容积的变化，喷吐所述压力室内的墨水， 所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成，由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极； 通过经由所述第1电极以及第2电极在所述压电体层上施加电压，根据压电效果，使所 述振动层向该层的膜厚方向变位，使得所述压力室的容积发生变化，通过该变位，从所述压 力室喷吐墨水的工序。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
21.一种角速度传感器，其特征在于， 具备有振动部分的基板；以及与所述振动部分接合的同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜，所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极， 从所述第1电极以及第2电极选择出的一方电极由包括在所述压电体层上施加使所述 振动部分振动的驱动电压的驱动电极、和用于测定根据在振动工序中加入到所述振动部分 中的角速度，在所述振动部分中发生的变形的传感器电极的电极群构成。
22.根据权利要求21所述的角速度传感器，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
23.根据权利要求21所述的角速度传感器，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
24.根据权利要求23所述的角速度传感器，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
25.一种方法，该方法使用角速度传感器测定角速度，其特征在于， 包括准备所述角速度传感器的工序， 这里，所述角速度传感器具备 有振动部分的基板、以及与所述振动部分接合的同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜，所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成，由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极， 从所述第1电极以及第2电极选择出的一方电极由包括驱动电极和传感器电极的电极 群构成，经由从所述第1以及第2电极中选择出的另一方电极和所述驱动电极，通过在所述压 电体层上施加驱动电压，使所述振动部分振荡的工序；通过经由所述另一方电极和所述传感器电极，测定根据在振荡过程中加入到所述振动 部分中的角速度在所述振动部分中发生的变形，得到所述加入的角速度的值的工序。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
29.—种压电发电元件，其特征在于， 具备有振动部分的基板；以及与所述振动部分接合的同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜，所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成，由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极。
30.根据权利要求四所述的压电发电元件，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
31.根据权利要求四所述的压电发电元件，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
32.根据权利要求31所述的压电发电元件，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
33.一种方法，该方法使用了压电发电元件的进行发电，其特征在于， 包括准备所述压电发电元件的工序， 这里，所述压电发电元件具备 有振动部分的基板、与所述振动部分接合的同时，有夹在第1电极以及第2电极之间的压电体层的压电体薄膜，所述第1电极具备有(001)取向的LaNiO3膜， 所述压电体层由有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜构成，由有(001)取向，用化学式ABO3 (A用(Bi,Na)1_xCx(0^x< 1)表示，B是Ti或者TWr， C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层夹在所述第1电极以及所述压电体层之 间，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层、所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜以及所述第2电极； 通过在所述振动部分中提供振动，经由所述第1以及第2电极得到电力的工序。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于， χ = 0，而且B是Ti。
35.根据权利要求33所述的方法，其特征在于， 所述压电体薄膜还具备金属电极膜，所述LaNiO3膜形成在所述金属电极膜上。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于， 所述金属电极膜由Pt构成。
全文摘要
本发明提供包括不含铅的强介电材料的压电体薄膜，即，表现出与锆钛酸铅(PZT)同等水平的高压电性能的压电体薄膜及其制造方法，本发明的压电体薄膜具备有(001)取向的LaNiO3膜、由有(001)取向，用化学式ABO3(A用(Bi，Na)1-xCx(0≤x＜1)表示，B是Ti或者TiZr，C是Na以外的碱金属)表示的化合物构成的界面层、有(001)取向的(Bi，Na，Ba)TiO3膜，顺序叠层所述LaNiO3膜、所述界面层以及所述(Bi，Na，Ba)TiO3膜。
文档编号G01C19/56GK102113145SQ20108000173
公开日2011年6月29日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年1月20日
发明者张替贵圣, 藤井映志, 足立秀明 申请人:松下电器产业株式会社