[发明专利]压电薄膜元件、压电传感器和振动发电机

权利要求书

1.一种压电薄膜元件，其具备：

基板，

形成于所述基板上的下部电极层，

形成于所述下部电极层上的组成式为(K_1-xNa_x)NbO₃的钙钛矿结构的铌酸钾钠的压电薄膜层，其中，0.4≤x≤0.7，以及

形成于所述压电薄膜层上的上部电极层，

所述压电薄膜层，在将极化-电场的磁滞回线与表示电场的x轴的交点设为Ec^-和Ec⁺、将极化-电场的磁滞回线与表示极化的y轴的交点设为Pr^-和Pr⁺时，(Ec^-+Ec⁺)/2的值为10.8kV/cm以上，并且，(Pr^-+Pr⁺)/2的值为-2.4μC/cm²以下。

2.根据权利要求1所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层的相对介电常数为490以下。

3.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层在未进行极化处理的状态下，在对所述上部电极层施加了正的电场时产生收缩方向的压电位移，在对所述上部电极层施加了负的电场时产生伸长方向的压电位移。

4.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层的形成中基板温度在420～480℃的范围。

5.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层的形成中基板温度在420～520℃的范围，在形成了所述压电薄膜层后对所述压电薄膜层实施了410～500℃的热处理。

6.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层由在(001)面方位优先取向了的钙钛矿结构的假立方晶或正方晶形成，(001)面方位的取向率为95％以上。

7.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述压电薄膜层受到来自所述下部电极层或所述基板的压缩方向的应力。

8.根据权利要求1或2所述的压电薄膜元件，所述下部电极层由在(111)面方位优先取向了的Pt形成。

9.一种压电传感器，其具备权利要求1至8中任一项所述的压电薄膜元件。

10.一种振动发电机，其具备权利要求1至8中任一项所述的压电薄膜元件。