[发明专利]驻极体元件、机电转换器以及驻极体元件的制造方法

说明书

驻极体元件具备Si层、在Si层的表面形成的SiO₂层以及在SiO₂层的与Si层的界面的近旁形成的驻极体。

技术领域

本发明涉及驻极体元件、机电转换器以及驻极体元件的制造方法。

背景技术

作为在SiO₂等的绝缘膜中固定电荷的以往的方法，具有利用“电晕放电”、“电子束”从绝缘膜的表面注入电荷的方法(例如，参照专利文献1)。然而，因为在该方法中难以使梳齿结构的侧面等窄隙部分带电，所以通常采用在带电处理后进行组装的手法。因此，难以缩小间隙，并限制作为发电装置、致动器的性能。

因此，作为如此的窄隙部带电的方法，提出了通过软X射线电离空气，并通过偏置电压注入离子的方法(例如，参照专利文献2参照)。

另外，提出了通过在高温中施加偏置电压来移动/固定SiO₂层所含有的钾离子等碱金属离子的方法(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-283373号公报

专利文献2:日本专利第5551914号公报

专利文献3:日本专利第5627130号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献2公开的方法中当带电处理时，需要对希望带电的位置维持电场起作用的状态。例如，为了使梳齿到根部为止都带电，需要维持梳齿相互深深插入的状态。然而，随着带电的进行，静电减少且梳齿的插入量变小，因此为了维持插入量需要按压梳齿的特殊机构。另外，由于在处理中需要空气，因此难以使被密闭的部分带电。

并且，因为无论哪个方法都是从表面注入电荷的方法，所以难以控制电荷的固定位置(从表面开始的深度)，并无法在绝缘体的深部均匀地带电。因为固定在表面附近的电荷与空气中的水蒸气发生反应并被中和，所以具有驻极体的寿命变短这样的缺点。

另一方面，在专利文献3所公开的方法中使用碱金属离子，但是一般情况下，因为碱金属会使半导体元件的电气特性劣化，所以从制造装置中排除。因此，在该方法中，难以对CMOS器件的一部分改善驻极体，从而限制了应用范围。另外，在该方法中，因为在SiO₂表面附近固定碱金属离子，所以为了防止驻极体的寿命缩短，需要追加实施防水膜等的处理。

解决课题的手段

根据本发明的第1方式，驻极体元件具备Si层、在Si层的表面形成的SiO2层、在SiO2层的与Si层的界面的近旁形成的驻极体。

根据本发明的第2方式，机电转换器具备相互相对配置且至少一方能够移动的第1电极以及第2电极，第1电极由第1方式的驻极体元件构成，通过第1电极以及第2电极中的至少一方进行移动，来进行电能与机械能之间的转换。

根据本发明的第3方式，优选在第2方式的机电转换器中，Si层由Si基板构成，且在Si基板形成有用于驱动机电转换器的电路元件的至少一部分。

根据本发明的第4方式，优选在第2或者第3方式的机电转换器中，通过外力的作用，第1电极以及第2电极中的至少一方的电极进行移动来进行发电。

根据本发明的第5方式，优选在第2或者第3方式的机电转换器中，具备设置有第1电极的静止部、设置有第2电极的可动部、在第1电极与第2电极之间施加电压的电压源、以及控制电压源的施加电压来驱动可动部的控制部。