JPH0542880B2 - - Google Patents
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- JPH0542880B2 JPH0542880B2 JP59141745A JP14174584A JPH0542880B2 JP H0542880 B2 JPH0542880 B2 JP H0542880B2 JP 59141745 A JP59141745 A JP 59141745A JP 14174584 A JP14174584 A JP 14174584A JP H0542880 B2 JPH0542880 B2 JP H0542880B2
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- JP
- Japan
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- film
- gold
- zinc oxide
- chromium
- oxide thin
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/877—Conductive materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波変換器に関し、特に酸化亜鉛
（ZnO）薄膜を圧電活性体に用いた超音波変換器
に関するものである。
（ZnO）薄膜を圧電活性体に用いた超音波変換器
に関するものである。
圧電活性体として用いる酸化亜鉛（ZnO）は、
六方晶ウルツアイト構造をした結晶で、Ｃ軸方向
を圧電軸とする圧電体である。電気機械結合係数
としては、バルク（薄膜を作る元の単結晶）の場
合で、0.30とあまり大きくないが、スパツタリン
グ法などの製造法により、比較的容易に薄膜化で
きるために、弾性表面波素子や超高周波トランス
デユーサとして広く応用されている。酸化亜鉛薄
膜の製造方法としては、上記スパツタリング法の
他に、化学気相成長法（CVD法）などがあるが、
現在はスパツタリング法が主流である。スパツタ
リング法で薄膜を形成したときの酸化亜鉛
（ZnO）は、非晶質の基板上に、ほぼＣ軸配向し
た多結晶膜に形成されるが、結晶性および基板に
対するＣ軸配向性の優れた酸化亜鉛薄膜ほど圧電
活性が大となり、電気機械結合係数が大きくな
る。また、超音波変換器として電圧を印加するた
めの電極には、導電性、安定性に優れている金
（Au）の薄膜を用いるのが最も一般的である。そ
の電極に用いられる金膜の結晶学的特性が、圧電
活性体である酸化亜鉛（ZnO）の結晶学的特性に
影響を与え、変換器としての電気音響変換特性に
対しても影響を及ぼすことは、Proc.U
trasonics Symposium，194（1972）におけるR.
Wagers，G.Kino他による“ZnO Acoustic
Transducers Utiizing Crystaine Goｄ
Substrata”の文献に記載されている。
六方晶ウルツアイト構造をした結晶で、Ｃ軸方向
を圧電軸とする圧電体である。電気機械結合係数
としては、バルク（薄膜を作る元の単結晶）の場
合で、0.30とあまり大きくないが、スパツタリン
グ法などの製造法により、比較的容易に薄膜化で
きるために、弾性表面波素子や超高周波トランス
デユーサとして広く応用されている。酸化亜鉛薄
膜の製造方法としては、上記スパツタリング法の
他に、化学気相成長法（CVD法）などがあるが、
現在はスパツタリング法が主流である。スパツタ
リング法で薄膜を形成したときの酸化亜鉛
（ZnO）は、非晶質の基板上に、ほぼＣ軸配向し
た多結晶膜に形成されるが、結晶性および基板に
対するＣ軸配向性の優れた酸化亜鉛薄膜ほど圧電
活性が大となり、電気機械結合係数が大きくな
る。また、超音波変換器として電圧を印加するた
めの電極には、導電性、安定性に優れている金
（Au）の薄膜を用いるのが最も一般的である。そ
の電極に用いられる金膜の結晶学的特性が、圧電
活性体である酸化亜鉛（ZnO）の結晶学的特性に
影響を与え、変換器としての電気音響変換特性に
対しても影響を及ぼすことは、Proc.U
trasonics Symposium，194（1972）におけるR.
Wagers，G.Kino他による“ZnO Acoustic
Transducers Utiizing Crystaine Goｄ
Substrata”の文献に記載されている。
しかし、従来においては、電極としての金膜の
特性を制御する技術が、主に高感度の変換器を製
作するために利用されている。
特性を制御する技術が、主に高感度の変換器を製
作するために利用されている。
一方、上記の技術を利用して、圧電不活性部を
得る試みがなされたことは、どの文献にも開示さ
れていない。
得る試みがなされたことは、どの文献にも開示さ
れていない。
本発明の目的は、上記の点に着目し、電極材、
特に下部電極材として用いられる金電極膜の特性
を利用することにより、超音波ビームの形状が規
定でき、かつ、ビーム走査を行うことのできる超
音波変換器を提供することにある。
特に下部電極材として用いられる金電極膜の特性
を利用することにより、超音波ビームの形状が規
定でき、かつ、ビーム走査を行うことのできる超
音波変換器を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の超音波変
換器は、基板上にクロム膜を形成し、該クロム膜
上に金膜のパターンの下部電極を形成し、該下部
電極上に酸化亜鉛薄膜、上部電極をそれぞれ形成
した構造をとり、上記酸化亜鉛薄膜の圧電活性度
を選択的に制御するために、上記クロム膜上での
金膜の有無、あるいは該金膜の厚さを変化させて
形成したことに特徴がある。
換器は、基板上にクロム膜を形成し、該クロム膜
上に金膜のパターンの下部電極を形成し、該下部
電極上に酸化亜鉛薄膜、上部電極をそれぞれ形成
した構造をとり、上記酸化亜鉛薄膜の圧電活性度
を選択的に制御するために、上記クロム膜上での
金膜の有無、あるいは該金膜の厚さを変化させて
形成したことに特徴がある。
以下、本発明の実施例を、図面により説明す
る。第２図は本発明の原理を説明するための超音
波変換器の断面図であり、第３図は、第２図の金
膜（下部電極）の膜厚と変換器の感度を示す関係
図である。第２図において、２１は基板、２２は
クロム（Cr）膜、２３は金膜（下部電極）、２４
は酸化亜鉛（ZnO）薄膜、２５は上部電極であ
る。
る。第２図は本発明の原理を説明するための超音
波変換器の断面図であり、第３図は、第２図の金
膜（下部電極）の膜厚と変換器の感度を示す関係
図である。第２図において、２１は基板、２２は
クロム（Cr）膜、２３は金膜（下部電極）、２４
は酸化亜鉛（ZnO）薄膜、２５は上部電極であ
る。
本発明者は、第２図に示すように、基板２１上
に付着力を強化するクロム膜２２（他に、チタン
（Ti）、アルミニユーム（Ａ）等も使用可）を
形成し、その上に金膜（下部電極）２３を形成す
る構造で、クロム膜２２を一定の膜厚とし、金膜
２３を厚くするほど金膜の配向性が良好となるこ
とに着目し、下記のような実験を行つた結果、酸
化亜鉛薄膜２４に圧電活性部分と不活性部分をも
たせることができた。すなわち、実験の結果、酸
化亜鉛薄膜変換器の感度は、酸化亜鉛薄膜２４が
直接、クロム膜２２（この時は、クロム膜２２は
下部電極に使用される）上にあるときには、著し
く低いが、金膜（下部電極）２３上となり、さら
にその膜厚が厚いほど高くなることが明らかとな
つた。
に付着力を強化するクロム膜２２（他に、チタン
（Ti）、アルミニユーム（Ａ）等も使用可）を
形成し、その上に金膜（下部電極）２３を形成す
る構造で、クロム膜２２を一定の膜厚とし、金膜
２３を厚くするほど金膜の配向性が良好となるこ
とに着目し、下記のような実験を行つた結果、酸
化亜鉛薄膜２４に圧電活性部分と不活性部分をも
たせることができた。すなわち、実験の結果、酸
化亜鉛薄膜変換器の感度は、酸化亜鉛薄膜２４が
直接、クロム膜２２（この時は、クロム膜２２は
下部電極に使用される）上にあるときには、著し
く低いが、金膜（下部電極）２３上となり、さら
にその膜厚が厚いほど高くなることが明らかとな
つた。
次に、実験例を述べる。
第２図に示すように、基板２１にする多数の石
英ガラスロツド（10mmφ×10mm）の両端面を光学
研磨し、片方の面上にクロム（Cr）および金
（Au）を蒸着して、各々膜厚が20〜200nmの金膜
で下部電極２３を形成した。上記の電極２３上
に、スパツタリングにより、膜厚が約4μmの酸化
亜鉛（ZnO）薄膜２４を形成した。なお、スパツ
タ条件は、基板温度220℃、アルゴン（Ar）−酸
素（O2）（50％−50％）導入ガスのガス圧を3Pa
（パスカル）とした。上記の薄膜２４上に、２mm
φの穴のあいたモリブデン（Mo）マスクを用い
て、金（Au）を室温で蒸着し、上部電極２５を
形成した。
英ガラスロツド（10mmφ×10mm）の両端面を光学
研磨し、片方の面上にクロム（Cr）および金
（Au）を蒸着して、各々膜厚が20〜200nmの金膜
で下部電極２３を形成した。上記の電極２３上
に、スパツタリングにより、膜厚が約4μmの酸化
亜鉛（ZnO）薄膜２４を形成した。なお、スパツ
タ条件は、基板温度220℃、アルゴン（Ar）−酸
素（O2）（50％−50％）導入ガスのガス圧を3Pa
（パスカル）とした。上記の薄膜２４上に、２mm
φの穴のあいたモリブデン（Mo）マスクを用い
て、金（Au）を室温で蒸着し、上部電極２５を
形成した。
この状態において、下部電極２３と上部電極２
５の間に、周波数が0.1〜1.2GHzのバースト波を
印加し、酸化亜鉛薄膜２４を縦方向に振動させた
とき、振動波（超音波）が金膜２３、クロム膜２
２、基板２１である石英ガラスロツドに伝搬し、
下端で反射して、再び酸化亜鉛薄膜２４まで戻つ
てくる第１エコー強度を測定し、その周波数特性
から挿入損失の最小値を金の膜厚が異なる各試料
について比較した。その結果は、第３図に示すよ
うに、膜厚が100nm以上の場合では、感度に対し
て殆ど影響を与えないが、それ以下になると感度
は急激に低下する。また、クロム膜２２上に直接
形成した場合の感度は、さらに低下している。そ
の原因としては、クロム（Cr）がb.c.c（Body
Centered Cubic）構造をした結晶で、蒸着法に
より基板上に形成されたとき、結晶軸方向が基板
面にランダムな多結晶膜となつてしまうので、酸
化亜鉛（ZnO）とは構造的にマツチングしてない
ためと考えられる。このように、金の膜厚を変え
る、あるいは金膜を除いてクロム面にすることに
より、酸化亜鉛薄膜２４内に圧電活性部と不活性
部を設け、超音波変換器の感度を変えることがで
きる。
５の間に、周波数が0.1〜1.2GHzのバースト波を
印加し、酸化亜鉛薄膜２４を縦方向に振動させた
とき、振動波（超音波）が金膜２３、クロム膜２
２、基板２１である石英ガラスロツドに伝搬し、
下端で反射して、再び酸化亜鉛薄膜２４まで戻つ
てくる第１エコー強度を測定し、その周波数特性
から挿入損失の最小値を金の膜厚が異なる各試料
について比較した。その結果は、第３図に示すよ
うに、膜厚が100nm以上の場合では、感度に対し
て殆ど影響を与えないが、それ以下になると感度
は急激に低下する。また、クロム膜２２上に直接
形成した場合の感度は、さらに低下している。そ
の原因としては、クロム（Cr）がb.c.c（Body
Centered Cubic）構造をした結晶で、蒸着法に
より基板上に形成されたとき、結晶軸方向が基板
面にランダムな多結晶膜となつてしまうので、酸
化亜鉛（ZnO）とは構造的にマツチングしてない
ためと考えられる。このように、金の膜厚を変え
る、あるいは金膜を除いてクロム面にすることに
より、酸化亜鉛薄膜２４内に圧電活性部と不活性
部を設け、超音波変換器の感度を変えることがで
きる。
また、クロム膜２２上に形成された酸化亜鉛薄
膜２４の結晶学的特性を、ガラス板上に形成した
ものと比較したところ、ガラス板上のものはσが
３度であるのに、クロム膜上のものはσが６度、
一方、Ｘ線回折線強度はガラス板上のものの約1/
５であるので、クロム膜が圧電不活性部を得るた
めの下地として、より優れていることが、実験よ
り明らかである。なお、σはZnO（002）回折線ロ
ツキングカーブの標準偏差（度）である。
膜２４の結晶学的特性を、ガラス板上に形成した
ものと比較したところ、ガラス板上のものはσが
３度であるのに、クロム膜上のものはσが６度、
一方、Ｘ線回折線強度はガラス板上のものの約1/
５であるので、クロム膜が圧電不活性部を得るた
めの下地として、より優れていることが、実験よ
り明らかである。なお、σはZnO（002）回折線ロ
ツキングカーブの標準偏差（度）である。
第１図は、本発明の第一の実施例である超音波
顕微鏡レンズ構造の変換器の断面図であり、第４
図は、第１図と比較するための従来構造を示す説
明図であり、第５図は、ビームの形状を示す図で
ある。第１図、第４図において、１，４１はクロ
ム膜、２，３，４，４２は金膜（下部電極）、５，
４５は酸化亜鉛薄膜、６，４６は上部電極、７，
４７は基板である。
顕微鏡レンズ構造の変換器の断面図であり、第４
図は、第１図と比較するための従来構造を示す説
明図であり、第５図は、ビームの形状を示す図で
ある。第１図、第４図において、１，４１はクロ
ム膜、２，３，４，４２は金膜（下部電極）、５，
４５は酸化亜鉛薄膜、６，４６は上部電極、７，
４７は基板である。
基板７にする超音波顕微鏡用石英ガラスレンズ
（５mmφ×５mm）の片方の端面を光学研磨し、そ
の研磨面上にクロム膜１を、その上に約30，30，
40nmの膜厚で金膜２、金膜３、金膜４を第１図
に示すように、中心部に近づくほど小さな径にし
てそれぞれを蒸着した。これを基板として、高周
波マグネトロン・スパツタリングにより約４μm
の酸化亜鉛薄膜５を形成した。さらに、その上に
上部電極６を蒸着した。この状態において、実際
に音波を放射させて、ビームの測定を行つたとこ
ろ、第５図に示す実線Ａのように、サイドローブ
のないガウス型のビームが得られた。（第５図に
示す実線Ｂは、第４図の従来構造の場合である）。
これは、下部電極の膜厚を金膜２〜４で中心部ほ
ど厚く（約100nm）し、圧電活性度をガウス型に
近い分布としていることによる。また、この変換
器を用いた撮像実験では、同一口径の従来の変換
器（第４図）を用いた場合に比べ、ノイズが少な
く、鮮明な顕微鏡の像が得られた。このように本
実施例によれば、酸化亜鉛薄膜５の圧電活性度を
段階的に変化させて、サイドローブのないビーム
形状が得られるだけではなく、下部電極の径が第
４図の金膜４２より小さくできるので、圧電活性
な酸化亜鉛薄膜の径を小さくでき、さらにノイズ
を減少させることも可能である。
（５mmφ×５mm）の片方の端面を光学研磨し、そ
の研磨面上にクロム膜１を、その上に約30，30，
40nmの膜厚で金膜２、金膜３、金膜４を第１図
に示すように、中心部に近づくほど小さな径にし
てそれぞれを蒸着した。これを基板として、高周
波マグネトロン・スパツタリングにより約４μm
の酸化亜鉛薄膜５を形成した。さらに、その上に
上部電極６を蒸着した。この状態において、実際
に音波を放射させて、ビームの測定を行つたとこ
ろ、第５図に示す実線Ａのように、サイドローブ
のないガウス型のビームが得られた。（第５図に
示す実線Ｂは、第４図の従来構造の場合である）。
これは、下部電極の膜厚を金膜２〜４で中心部ほ
ど厚く（約100nm）し、圧電活性度をガウス型に
近い分布としていることによる。また、この変換
器を用いた撮像実験では、同一口径の従来の変換
器（第４図）を用いた場合に比べ、ノイズが少な
く、鮮明な顕微鏡の像が得られた。このように本
実施例によれば、酸化亜鉛薄膜５の圧電活性度を
段階的に変化させて、サイドローブのないビーム
形状が得られるだけではなく、下部電極の径が第
４図の金膜４２より小さくできるので、圧電活性
な酸化亜鉛薄膜の径を小さくでき、さらにノイズ
を減少させることも可能である。
第６図は、本発明の第二の実施例であるアレイ
構造の変換器の平面および断面を示す図である。
第６図において、６０は基板、６１はクロム膜、
６２，６２−１〜６２−ｎは金膜（下部電極）、
６３は酸化亜鉛薄膜、６４，６４−１〜６４−ｎ
は上部電極である。
構造の変換器の平面および断面を示す図である。
第６図において、６０は基板、６１はクロム膜、
６２，６２−１〜６２−ｎは金膜（下部電極）、
６３は酸化亜鉛薄膜、６４，６４−１〜６４−ｎ
は上部電極である。
基板６０（横５mm×縦10mm）の片面を光学研磨
し、その面上にクロム膜６１を蒸着して、その上
に第６図に示すようなパターンの金膜６２−１〜
６２−ｎをホトリソグラフイにより形成した。こ
れを基板として、高周波マグネトロン・スパツタ
リングにより約4μmの酸化亜鉛薄膜６３を形成
し、さらに、その上に上部電極６４−１〜６４−
ｎを下部電極６２−１〜６２−ｎの金膜パターン
に重畳させて形成し、アレイ構造の超音波変換器
にした。この状態において、下部電極６２−１〜
６２−ｎと上部電極６４−１〜６４−ｎから成る
ｎ個のエレメントを複数ごとに順次切換えて駆動
し音波を放射させ、そのビームの測定を行つたと
ころ、アレイの配列方向に鋭いビーム形状でこの
ビームを走査できることが確認できた。これは下
部電極６２の金膜間では、酸化亜鉛薄膜６３がク
ロム膜６１上に直接形成され、圧電不活性部とな
るので、各エレメントを独立に動作できるためで
ある。また、各エレメント間に与える電気的位相
量を変えて駆動することにより、ビームの照準位
置を変えることが可能である。
し、その面上にクロム膜６１を蒸着して、その上
に第６図に示すようなパターンの金膜６２−１〜
６２−ｎをホトリソグラフイにより形成した。こ
れを基板として、高周波マグネトロン・スパツタ
リングにより約4μmの酸化亜鉛薄膜６３を形成
し、さらに、その上に上部電極６４−１〜６４−
ｎを下部電極６２−１〜６２−ｎの金膜パターン
に重畳させて形成し、アレイ構造の超音波変換器
にした。この状態において、下部電極６２−１〜
６２−ｎと上部電極６４−１〜６４−ｎから成る
ｎ個のエレメントを複数ごとに順次切換えて駆動
し音波を放射させ、そのビームの測定を行つたと
ころ、アレイの配列方向に鋭いビーム形状でこの
ビームを走査できることが確認できた。これは下
部電極６２の金膜間では、酸化亜鉛薄膜６３がク
ロム膜６１上に直接形成され、圧電不活性部とな
るので、各エレメントを独立に動作できるためで
ある。また、各エレメント間に与える電気的位相
量を変えて駆動することにより、ビームの照準位
置を変えることが可能である。
第７図は、本発明の第三の実施例である多重リ
ング構造の変換器の平面および断面を示す図であ
る。第７図において、７０は基板、７１はクロム
膜、７２，７２−１〜７２−４は金膜（下部電
極）、７３は酸化亜鉛薄膜、７４，７４−１〜７
４−４は上部電極である。
ング構造の変換器の平面および断面を示す図であ
る。第７図において、７０は基板、７１はクロム
膜、７２，７２−１〜７２−４は金膜（下部電
極）、７３は酸化亜鉛薄膜、７４，７４−１〜７
４−４は上部電極である。
製作は、第二の実施例とほぼ同様に、基板７０
にする石英ガラス板（５mmφ×５mm）の両端面を
光学研磨し、片方の面上にクロム膜７１を蒸着し
て、その上に第７図に示すようなリング状パター
ンの金膜７２−１〜７２−４をホトリソグラフイ
により形成した。これを基板として、高周波マグ
ネトロン・スパツタリングにより約4μmの酸化亜
鉛薄膜７３を形成し、さらに、その上に上部電極
７４−１〜７４−４を下部電極７２−１〜７２−
４の金膜パターンに重畳一致させて形成し、多重
リング構造の超音波変換器にした。この状態にお
いて、リング状の各エレメントを単独に、中心に
近づくほど遅らせる位相で駆動し音波を放射さ
せ、そのビームを測定したところ、理論的に計算
したビームパターンとほぼ等しい、集束したビー
ムが得られた。これは、前述した第二の実施例と
同様に、下部電極７２のリング状金膜間では、酸
化亜鉛薄膜７３がクロム膜７１上に直接形成さ
れ、圧電不活性部となるので、リング状の各エレ
メントを独立に動作できるためである。また、リ
ング状の各エレメントに印加する信号の位相を変
えることにより、集束したビームの焦点距離を可
変することができる。
にする石英ガラス板（５mmφ×５mm）の両端面を
光学研磨し、片方の面上にクロム膜７１を蒸着し
て、その上に第７図に示すようなリング状パター
ンの金膜７２−１〜７２−４をホトリソグラフイ
により形成した。これを基板として、高周波マグ
ネトロン・スパツタリングにより約4μmの酸化亜
鉛薄膜７３を形成し、さらに、その上に上部電極
７４−１〜７４−４を下部電極７２−１〜７２−
４の金膜パターンに重畳一致させて形成し、多重
リング構造の超音波変換器にした。この状態にお
いて、リング状の各エレメントを単独に、中心に
近づくほど遅らせる位相で駆動し音波を放射さ
せ、そのビームを測定したところ、理論的に計算
したビームパターンとほぼ等しい、集束したビー
ムが得られた。これは、前述した第二の実施例と
同様に、下部電極７２のリング状金膜間では、酸
化亜鉛薄膜７３がクロム膜７１上に直接形成さ
れ、圧電不活性部となるので、リング状の各エレ
メントを独立に動作できるためである。また、リ
ング状の各エレメントに印加する信号の位相を変
えることにより、集束したビームの焦点距離を可
変することができる。
このように、三つの実施例とも、膜厚や電極パ
ターンを変えた金膜の形成で、任意なビーム形状
や走査ができる。
ターンを変えた金膜の形成で、任意なビーム形状
や走査ができる。
以上説明したように、本発明によれば、下部電
極材として用いる金膜の膜厚あるいはパターンに
より、酸化亜鉛薄膜内に圧電活性度の高低を生じ
させるので、任意な超音波ビームの形成やビーム
の走査ができる超音波変換器を容易に実現するこ
とが可能である。
極材として用いる金膜の膜厚あるいはパターンに
より、酸化亜鉛薄膜内に圧電活性度の高低を生じ
させるので、任意な超音波ビームの形成やビーム
の走査ができる超音波変換器を容易に実現するこ
とが可能である。
第１図は本発明の第一の実施例である超音波顕
微鏡レンズ構造の変換器の断面図、第２図は本発
明の原理を説明するための説明図、第３図は金の
膜厚と変換器感度を示す関係図、第４図は第１図
と比較するための従来構造を示す説明図、第５図
はビームの形状を示す図、第６図は本発明の第二
の実施例であるアレイ構造の変換器の平面および
断面図、第７図は本発明の第三の実施例である多
重リング構造の変換器の平面および断面図であ
る。 １，２２，４１，６１，７１……クロム膜、２
〜４，２３，４２，６２，７２……金膜（下部電
極）、５，２４，４５，６３，７３……酸化亜鉛
薄膜、６，２５，４６，６４，７４……上部電
極、７，２１，４７，６０，７０……基板。
微鏡レンズ構造の変換器の断面図、第２図は本発
明の原理を説明するための説明図、第３図は金の
膜厚と変換器感度を示す関係図、第４図は第１図
と比較するための従来構造を示す説明図、第５図
はビームの形状を示す図、第６図は本発明の第二
の実施例であるアレイ構造の変換器の平面および
断面図、第７図は本発明の第三の実施例である多
重リング構造の変換器の平面および断面図であ
る。 １，２２，４１，６１，７１……クロム膜、２
〜４，２３，４２，６２，７２……金膜（下部電
極）、５，２４，４５，６３，７３……酸化亜鉛
薄膜、６，２５，４６，６４，７４……上部電
極、７，２１，４７，６０，７０……基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にクロム膜を形成し、該クロム膜上に
金膜形成部と金膜が形成されないクロム膜露出部
を形成し、該金膜形成部上及び該クロム膜露出部
上に酸化亜鉛薄膜、上部電極をそれぞれ形成して
なる超音波変換器において、上記クロム膜上での
上記金膜の有、無により上記酸化亜鉛薄膜を圧電
活性な領域と圧電不活性な領域に分離制御するこ
とを特徴とする超音波変換器。 ２ 前記金膜は、酸化亜鉛薄膜の圧電活性度を中
心部ほど高めるために、金膜の厚さを中心部ほど
厚くして形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超音波変換器。 ３ 前記金膜は、酸化亜鉛薄膜内に圧電活性と不
活性部分を設けるために、矩形状の金膜をアレイ
状に並設して形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超音波変換器。 ４ 前記金膜は、酸化亜鉛薄膜内に圧電活性と不
活性部分を設けるために、大きさの異なる環状の
金膜を同心円状に並設して形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波変
換器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141745A JPS6120499A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 超音波変換器 |
| US06/712,852 US4692653A (en) | 1984-03-23 | 1985-03-18 | Acoustic transducers utilizing ZnO thin film |
| GB08507003A GB2157075B (en) | 1984-03-23 | 1985-03-19 | Acoustic transducers utilizing zno thin film |
| DE19853510247 DE3510247A1 (de) | 1984-03-23 | 1985-03-21 | Wandler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141745A JPS6120499A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 超音波変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120499A JPS6120499A (ja) | 1986-01-29 |
| JPH0542880B2 true JPH0542880B2 (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=15299210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59141745A Granted JPS6120499A (ja) | 1984-03-23 | 1984-07-09 | 超音波変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120499A (ja) |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP59141745A patent/JPS6120499A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6120499A (ja) | 1986-01-29 |
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