[发明专利]压电元件及其制造方法、以及压电元件应用装置

说明书

本发明提供一种泄漏电流较少的压电元件。压电元件包括：第一电极；压电体层，其被设置于所述第一电极的上方，且包括钾、钠、铌、钛以及氧；第二电极，其被设置于所述压电体层的上方。

技术领域

本发明涉及一种压电元件及其制造方法、以及压电元件应用装置。

背景技术

一般地，压电元件具有：压电体层，其具有电气机械转换特性；两个电极，其对压电体层进行夹持。近年来，将这种压电元件作为驱动源来使用的设备(压电元件应用装置)的开发正在积极地进行中。作为压电元件应用装置之一，存在有以喷墨式记录头为代表的液体喷射头、以压电MEMS(MicroElectro Mechanical System：微机电系统)元件为代表的MEMS构件、以超声波传感器等为代表的超声波测量装置、以及压电致动器装置等。

虽然作为压电元件的压电体层的材料(压电材料)，而已知有锆钛酸铅(PZT)，但从降低环境负荷的观点出发，正在进行抑制了铅的含量的非铅类的压电材料的开发。作为上述非铅类的压电材料之一，例如提出了如专利文献1那样的、将铌酸钾钠(KNN：(K，Na)NbO₃)作为主要成分的KNN类压电体。

然而，在具备上述这样的KNN类压电体层的压电元件中，存在泄漏电流较多的这类问题。

专利文献1：日本特开2014-36035号公报

发明内容

本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种泄漏电流较少的压电元件。本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种泄漏电流较少的压电元件的制造方法。本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种包括上述压电元件的压电元件应用装置。

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而完成的发明，且能够作为以下的方式而实现。

本发明所涉及的压电元件的一个方式包括：

第一电极；

压电体层，其被设置于所述第一电极的上方，且包括钾、钠、铌、钛以及氧；

第二电极，其被设置于所述压电体层的上方。

在这种压电元件中，与压电体层不包含钛、且包含钾、钠、铌以及氧的情况相比，泄漏电流较少(详细内容参照后述的“3.实施例”)。

另外，在本发明所涉及的记载中，在将“上方”这样的用语用在例如“在特定的物质(以下，称为‘A’)的‘上方’形成其它特定的物质(以下，称为‘B’)”等的情况下，使用“上方”这一用语被设为包含在A上直接形成B这样的情况、和在A上经由其它物质而形成B这样的情况。

在本发明所涉及的压电元件中，也可以采用如下方式，即，

对所述压电体层施加了电场强度为200kV/cm的电场时的泄漏电流的电流密度为1×10^-6A/cm²以下。

在这种压电元件中，能够更可靠地抑制由泄漏电流所造成的有效电位的降低。而且，能够更可靠地抑制由泄漏电流所造成的发热、以及由发热所造成的破坏。

在本发明所涉及的压电元件中，也可以采用如下方式，即，

满足下述通式的、表示所述压电体层中的所述钛的不均匀性的U值为140％以下，所述通式为，

U＝{2×(I_MAX-I_MIN)/(I_MAX+I_MIN)}×100，