JPH09100125A - Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film - Google Patents

Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film

Info

Publication number
JPH09100125A
JPH09100125A JP19713496A JP19713496A JPH09100125A JP H09100125 A JPH09100125 A JP H09100125A JP 19713496 A JP19713496 A JP 19713496A JP 19713496 A JP19713496 A JP 19713496A JP H09100125 A JPH09100125 A JP H09100125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
amorphous
thin film
potassium niobate
perovskite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19713496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kawai
秀樹 河合
Hidekazu Hashima
英和 橋間
Sadao Nakajima
貞夫 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamamura Glass KK
Original Assignee
Yamamura Glass KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamamura Glass KK filed Critical Yamamura Glass KK
Priority to JP19713496A priority Critical patent/JPH09100125A/en
Publication of JPH09100125A publication Critical patent/JPH09100125A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin film of perovskite type potassium niobate useful as an optical element orientated in (110), excellent in transparency by preparing the thin film of potassium niobate on an amorphous substrate. SOLUTION: A glass substrate containing one or more of an alkaline earth metal, rare earth metal, Bi, Pb, Nb, Co, Ni and W is used as an amorphous substrate. Or a composite amorphous substrate having formed an amorphous layer containing one or more elements of the alkaline earth metal, rare earth metal, Bi, Pb, Nb, Co, Ni and W on a crystal, an amorphous or their combination substrate is used. A thin film of perovskite type potassium niobate is prepared on the amorphous substrate by PVD method, sol-gel method, CVD method, etc. Consequently, the objective thin film is obtained. Since the amorphous substrate has its wide selection of refractive index, the thin film is usable as an optical element such as optical waveguiding element, SHG element, optical switching element, etc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ニオブ酸カリウム
薄膜及びその製造方法並びに該薄膜を用いた光学素子に
関するものである。さらに詳しくは、本発明は、光デバ
イス、電子デバイスなどの分野に用いられるペロブスカ
イト型透明ニオブ酸カリウム薄膜に関するもので、特に
アモルファス基板上に作製した、透明性に優れた(11
0)配向の又は配向していないペロブスカイト型ニオブ
酸カリウム薄膜及びその製造方法、さらに該薄膜を用い
た光学素子に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a potassium niobate thin film, a method for producing the same, and an optical element using the thin film. More specifically, the present invention relates to a perovskite-type transparent potassium niobate thin film used in the fields of optical devices, electronic devices, and the like, and is particularly excellent in transparency prepared on an amorphous substrate (11).
The present invention relates to an oriented or non-oriented perovskite type potassium niobate thin film, a method for producing the same, and an optical element using the thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ニオブ酸カリウム薄膜は、ス
パッタリング法では、KTaO3、MgAl2O4、(1
00)MgOなどの結晶基板上に作製され(Appl.
Phys. Lett.、第61巻、373頁、1992
年、 Appl. Phys. Lett.、第65巻、10
73頁、1994年)、またゾル−ゲル法では、(10
0)MgO、(0001)サファイヤ結晶基板上に作製
されている(J. Am.Ceram. Soc.、第77
巻、820頁、1994年)。ニオブ酸カリウム薄膜を
結晶基板上に作製すると、結晶の特定の面上でしか成長
させることができないので、基板を光導波路のクラッド
の一部として使用する場合、基板の屈折率を変化させる
ことは不可能であり、また、結晶基板は特定の面を露出
させる必要があるため、高精度に微細加工した面を作製
することは容易ではない。
2. Description of the Related Art Conventionally, potassium niobate thin films have been manufactured by KTaO 3 , MgAl 2 O 4 , (1
00) Manufactured on a crystalline substrate such as MgO (Appl.
Phys. Lett., 61, 373, 1992.
Year, Appl. Phys. Lett., Volume 65, 10
73, 1994), and in the sol-gel method (10
0) MgO, produced on a (0001) sapphire crystal substrate (J. Am. Ceram. Soc., No. 77).
Vol. 820, 1994). When a potassium niobate thin film is formed on a crystal substrate, it can be grown only on a specific surface of the crystal, so when the substrate is used as a part of the cladding of an optical waveguide, it is not possible to change the refractive index of the substrate. Since it is impossible and the crystal substrate needs to expose a specific surface, it is not easy to fabricate a surface that is finely processed with high precision.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明性に優
れ、(110)配向させることができ、光導波路素子、
SHG素子、光スイッチング素子などの光学素子に用い
ることができるペロブスカイト型ニオブ酸カリウム薄膜
を提供することを目的としてなされたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is excellent in transparency and can be (110) -oriented,
The purpose of the present invention is to provide a perovskite-type potassium niobate thin film that can be used in optical elements such as SHG elements and optical switching elements.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アモルファス基
板上にニオブ酸カリウム薄膜を作製することにより、基
板上に透明なペロブスカイト型ニオブ酸カリウム薄膜を
作製することが可能であり、さらに特定の組成からなる
アモルファス基板上においては、透明でかつ配向したペ
ロブスカイト型ニオブ酸カリウム薄膜の作製が容易であ
ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、(1)アモルファス
基板上に作製したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウ
ム薄膜、(2)アモルファス基板上に作製した薄膜が、
(110)配向である第(1)項記載のペロブスカイト型
透明ニオブ酸カリウム薄膜、(3)アモルファス基板
が、アルカリ土類金属、希土類、Bi、Pb、Nb、C
o、Ni、Wの内の少なくとも1種の元素を含むガラス
基板である第(1)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ
酸カリウム薄膜、(4)アモルファス基板が、アルカリ
土類金属、希土類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも
1種の元素を含むガラス基板である第(2)項記載のペロ
ブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜、(5)アモル
ファス基板が、結晶、アモルファス又はこれらの複合体
基板上にアルカリ土類金属、希土類、Bi、Pb、N
b、Co、Ni、Wの内の少なくとも1種の元素を含む
アモルファス層を形成した複合アモルファス基板である
第(1)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム
薄膜、(6)アモルファス基板が、結晶、アモルファス
又はこれらの複合体基板上にアルカリ土類金属、希土
類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも1種の元素を含
むアモルファス層を形成した複合アモルファス基板であ
る第(2)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウ
ム薄膜、(7)ガラス基板が、微細な溝又は突状のパタ
ーンを有する第(3)項又は第(4)項記載のペロブスカイ
ト型透明ニオブ酸カリウム薄膜、(8)複合アモルファ
ス基板が、結晶、アモルファス又はこれらの複合体基板
上にパターニングした金属電極による微細な突状のパタ
ーンを有し、そのパターンを有する基板上にアモルファ
ス層を形成してなる第(5)項又は第(6)項記載のペロブ
スカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜、(9)複合アモ
ルファス基板が、微細な溝又は突状のパターンを有する
結晶、アモルファス又はこれらの複合体基板上にアモル
ファス層を形成してなる第(5)項又は第(6)項記載のペ
ロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜、(10)P
VD法により、アモルファス基板上に作製することを特
徴とするペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜の
製造方法、(11)PVD法が、スパッタリング法であ
る第(10)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリ
ウム薄膜の製造方法、(12)アモルファス基板上に作
製した薄膜が、(110)配向である第(10)項又は第
(11)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム
薄膜の製造方法、(13)アモルファス基板が、アルカ
リ土類金属、希土類、Bi、Pb、Nb、Co、Ni、
Wの内の少なくとも1種の元素を含むガラス基板である
第(10)項又は第(11)項記載のペロブスカイト型透明
ニオブ酸カリウム薄膜の製造方法、(14)アモルファ
ス基板が、アルカリ土類金属、希土類、Bi、Pb、N
bの内の少なくとも1種の元素を含むガラス基板である
第(12)項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウ
ム薄膜の製造方法、(15)結晶、アモルファス又はこ
れらの複合体基板上に、アルカリ土類金属、希土類、B
i、Pb、Nb、Co、Ni、Wの内の少なくとも1種
の元素を含むアモルファス層をPVD法、ゾル−ゲル
法、CVD法、LPD法、厚膜印刷法の内のいずれかの
方法で形成した複合アモルファス基板上に作製する第
(10)項又は第(11)項記載のペロブスカイト型透明ニ
オブ酸カリウム薄膜の製造方法、(16)結晶、アモル
ファス又はこれらの複合体基板上に、アルカリ土類金
属、希土類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも1種の
元素を含むアモルファス層をPVD法、ゾル−ゲル法、
CVD法、LPD法、厚膜印刷法の内のいずれかの方法
で形成した複合アモルファス基板上に作製する第(12)
項記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜の
製造方法、(17)第(1)項乃至第(9)項のいずれかに
記載のアモルファス基板上に作製したペロブスカイト型
透明ニオブ酸カリウム薄膜を用いた光学素子、(18)
光学素子が光導波路素子である第(17)項記載の光学素
子、(19)光学素子がSHG素子である第(17)項記
載の光学素子、及び、(20)光学素子が光スイッチン
グ素子である第(17)項記載の光学素子、を提供するも
のである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have produced a transparent perovskite-type on a substrate by forming a potassium niobate thin film on an amorphous substrate. We have found that it is possible to produce potassium niobate thin film, and it is easy to produce transparent and oriented perovskite-type potassium niobate thin film on an amorphous substrate of a specific composition. As a result, the present invention has been completed. That is, according to the present invention, (1) a perovskite-type transparent potassium niobate thin film formed on an amorphous substrate and (2) a thin film formed on an amorphous substrate are
The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to item (1) having a (110) orientation, and (3) the amorphous substrate is an alkaline earth metal, a rare earth, Bi, Pb, Nb, or C.
The transparent perovskite-type thin potassium niobate thin film according to item (1), which is a glass substrate containing at least one element selected from the group consisting of o, Ni, and W, (4) the amorphous substrate is an alkaline earth metal, a rare earth, Bi, The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to item (2), which is a glass substrate containing at least one element of Pb and Nb, and (5) an amorphous substrate on a crystalline, amorphous or composite substrate thereof. Alkaline earth metal, rare earth, Bi, Pb, N
The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to item (1), which is a composite amorphous substrate on which an amorphous layer containing at least one element of b, Co, Ni, and W is formed, and (6) the amorphous substrate is crystalline. The composite perovskite according to item (2), which is a composite amorphous substrate in which an amorphous layer containing at least one element selected from alkaline earth metals, rare earths, Bi, Pb, and Nb is formed on the amorphous, amorphous, or composite substrate thereof. -Type transparent potassium niobate thin film, (7) Perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to item (3) or (4), wherein the glass substrate has a fine groove or projecting pattern, (8) composite amorphous The substrate has a fine projection-like pattern of patterned metal electrodes on a crystalline, amorphous or composite substrate of these, (5) A transparent perovskite-type potassium niobate thin film according to item (5) or (6), which comprises forming an amorphous layer on a substrate having a fine groove or a protrusion-shaped pattern. (5) A perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to item (5) or (6), wherein an amorphous layer is formed on a crystal, amorphous or composite substrate thereof having
A method of producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film, characterized by being produced on an amorphous substrate by a VD method, (11) The PVD method is a sputtering method, and the transparent perovskite-type potassium potassium niobate according to item (10). Thin film manufacturing method, (12) The thin film formed on an amorphous substrate has a (110) orientation, (10) or
(11) The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film as described in (11), (13) the amorphous substrate is an alkaline earth metal, a rare earth, Bi, Pb, Nb, Co, Ni,
(10) The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to (10) or (11), which is a glass substrate containing at least one element of W, and (14) the amorphous substrate is an alkaline earth metal. , Rare earth, Bi, Pb, N
The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to the item (12), which is a glass substrate containing at least one element of b, (15) a crystalline substrate, an amorphous substrate, or a composite substrate of these, and alkaline earth. Metals, rare earths, B
An amorphous layer containing at least one element of i, Pb, Nb, Co, Ni and W is formed by any one of PVD method, sol-gel method, CVD method, LPD method and thick film printing method. Fabrication on the formed composite amorphous substrate
(10) The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to (11), (16) Alkaline earth metal, rare earth, Bi, Pb, Nb on a crystal, amorphous or composite substrate thereof. A PVD method, a sol-gel method, an amorphous layer containing at least one element of
Produced on a composite amorphous substrate formed by any one of the CVD method, LPD method and thick film printing method (12)
Item 17. A method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film, (17) A transparent perovskite-type potassium potassium niobate thin film produced on an amorphous substrate according to any one of items (1) to (9) is used. Optical elements, (18)
The optical element according to item (17), wherein the optical element is an optical waveguide element, the optical element according to item (17), wherein the optical element is an SHG element, and the optical element is an optical switching element. An optical element according to item (17) is provided.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明に使用するアモルファス基
板としては、透明なペロブスカイト型ニオブ酸カリウム
薄膜を形成し得るものであれば特に制限はなく、ガラス
基板、又はセラミック、金属、ガラス及びこれらの複合
体などの基板上にアモルファス層を形成した複合アモル
ファス基板、すなわち表面がアモルファス状の基板を使
用することができる。本発明のアモルファス基板上に作
製したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜は、
アモルファス基板の屈折率を自由に選択することができ
るので、光伝播におけるモード選択の自由度を増すこと
ができるとともに、結晶基板と異なり基板の使用面を考
慮しなくてもよいという利点がある。さらに、ペロブス
カイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を(110)配向と
することにより、特定の方向に配向した光学的に異方性
の媒質として使用することができる。ここで(110)
配向とは、ニオブ酸カリウム薄膜の(110)面が基板
表面に対して平行になっていることを意味する。本発明
のニオブ酸カリウム薄膜は、このような特性を利用し
て、種々の光学素子、特に光導波路素子、SHG(第二
高調波発生)素子及び光スイッチング素子として好適に
使用することができる。本発明において、ペロブスカイ
ト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製する方法はPVD
法(物理蒸着法)が好ましく、例えば、スパッタリング
法、分子線エピタキシー法などにより作製することがで
きる。スパッタリング法は、例えば、ニオブ酸カリウム
粉末と炭酸カリウム粉末を混合して石英ガラスなどに被
着させたターゲットに、アルゴンガス−酸素ガス雰囲気
中で、高周波マグネトロンスパッタリングを行うことに
より、アモルファス基板上にペロブスカイト型透明ニオ
ブ酸カリウム薄膜を作製することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The amorphous substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it can form a transparent perovskite type potassium niobate thin film, and a glass substrate, or ceramic, metal, glass and these A composite amorphous substrate in which an amorphous layer is formed on a substrate such as a composite, that is, a substrate having an amorphous surface can be used. The perovskite-type transparent potassium niobate thin film produced on the amorphous substrate of the present invention is
Since the refractive index of the amorphous substrate can be freely selected, it is possible to increase the degree of freedom of mode selection in light propagation and, unlike the crystal substrate, there is an advantage that the use surface of the substrate need not be considered. Furthermore, by making the perovskite type transparent potassium niobate thin film have (110) orientation, it can be used as an optically anisotropic medium oriented in a specific direction. Where (110)
The orientation means that the (110) plane of the potassium niobate thin film is parallel to the substrate surface. The potassium niobate thin film of the present invention can be suitably used as various optical elements, in particular, optical waveguide elements, SHG (second harmonic generation) elements and optical switching elements by utilizing such characteristics. In the present invention, a method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film is PVD.
The method (physical vapor deposition method) is preferable, and it can be produced by, for example, a sputtering method or a molecular beam epitaxy method. The sputtering method is, for example, a target formed by mixing potassium niobate powder and potassium carbonate powder and adhering it to quartz glass or the like, in an argon gas-oxygen gas atmosphere, by performing high-frequency magnetron sputtering, on an amorphous substrate. A perovskite type transparent potassium niobate thin film can be produced.

【0006】本発明においては、アモルファス基板とし
て、Ba、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属、
La、Y、Gd、Ybなどの希土類、Bi、Pb、N
b、Co、Ni、Wの内の少なくとも1種の元素を含む
ガラス基板を使用することができる。このようなガラス
基板としては、例えば、SiO2−Al2O3−BaO−
B2O3系ガラス、SiO2−Al2O3−BaO−CaO
系ガラス、SiO2−Al2O3−BaO−SrO系ガラ
ス、SiO2−Al2O3−CaO−La2O3系ガラス、
SiO2−Al2O3−BaO−B2O3−Bi2O3系ガラ
ス、SiO2−Al2O3−BaO−PbO系ガラス、S
iO2−Al2O3−BaO−MgO系ガラス、SiO2−
Al2O3−B2O3−CoO系ガラス、SiO2−Al2O
3−B2O3−Nb2O5系ガラス、SiO2−Al2O3−B
2O3−NiO系ガラス、SiO2−Al2O3−B2O3−
WO3系ガラスなどのガラス基板を挙げることができ
る。このようなガラス基板を用いることにより、透明度
の高いペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作
製することができる。
In the present invention, as an amorphous substrate, an alkaline earth metal such as Ba, Sr, Ca or Mg,
La, Y, Gd, Yb and other rare earth elements, Bi, Pb, N
A glass substrate containing at least one element selected from b, Co, Ni, and W can be used. As such a glass substrate, for example, SiO 2 —Al 2 O 3 —BaO—
B 2 O 3 type glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -CaO
System glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -SrO based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO -La 2 O 3 based glass,
SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO- B 2 O 3 -Bi 2 O 3 based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -PbO based glass, S
iO 2 -Al 2 O 3 -BaO- MgO -based glass, SiO 2 -
Al 2 O 3 -B 2 O 3 -CoO based glass, SiO 2 -Al 2 O
3 -B 2 O 3 -Nb 2 O 5 based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -B
2 O 3 -NiO-based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 -
Examples thereof include glass substrates such as WO 3 type glass. By using such a glass substrate, a highly transparent perovskite-type transparent potassium niobate thin film can be produced.

【0007】本発明においては、アモルファス基板とし
てBa、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属、L
a、Y、Gd、Ybなどの希土類、Bi、Pb、Nbの
内の少なくとも1種の元素を含むガラス基板を使用し、
その上に(110)配向したペロブスカイト型透明ニオ
ブ酸カリウム薄膜を作製することができる。このような
ガラス基板としては、例えば、SiO2−Al2O3−B
aO−B2O3系ガラス、SiO2−Al2O3−BaO−
CaO系ガラス、SiO2−Al2O3−BaO−SrO
系ガラス、SiO2−Al2O3−CaO−La2O3系ガ
ラス、SiO2−Al2O3−BaO−B2O3−Bi2O3
系ガラス、SiO2−Al2O3−BaO−PbO系ガラ
ス、SiO2−Al2O3−BaO−MgO系ガラス、S
iO2−Al2O3−B2O3−Nb2O5系ガラスなどのガ
ラス基板を挙げることができる。このようなガラス基板
を用いることにより、透明度の高い、強く(110)配
向したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作
製することができる。(110)配向のペロブスカイト
型透明ニオブ酸カリウム薄膜とすることにより、ニオブ
酸カリウム薄膜を用いて高性能の光学素子を作製するこ
とができる。本発明においては、ガラス基板を形成する
すべての酸化物のうち、Ba、Sr、Ca、Mgなどの
アルカリ土類金属、La、Y、Gd、Ybなどの希土
類、及びBi、Pb、Nb、Co、Ni、Wの酸化物の
占める割合の合計が、0.01〜70モル%であること
が好ましく、1.0〜50モル%であることがより好ま
しい。この割合は、例えば、SiO2−Al2O3−Ba
O−B2O3系ガラスについては、BaO/(SiO2+
Al2O3+BaO+B2O3)として計算されるモル比で
あり、SiO2−Al2O3−CaO−La2O3系ガラス
については、(CaO+La2O3)/(SiO2+Al2
O3+CaO+La2O3)として計算されるモル比であ
る。ガラス基板を形成するすべての酸化物のうち、B
a、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属、La、
Y、Gd、Ybなどの希土類、及びBi、Pb、Nb、
Co、Ni、Wの酸化物の占める割合の合計が、0.0
1モル%未満であっても、70モル%を超えても、透明
度の高いペロブスカイト型のニオブ酸カリウム薄膜が得
られないおそれがある。また、ガラス基板の各元素の比
率を調整することにより、ペロブスカイト型透明ニオブ
酸カリウム薄膜の(110)配向性や、結晶粒径を制御
することができる。
In the present invention, as the amorphous substrate, an alkaline earth metal such as Ba, Sr, Ca or Mg, L
a rare earth element such as a, Y, Gd or Yb, or a glass substrate containing at least one element selected from Bi, Pb and Nb is used,
A (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film can be formed thereon. As such a glass substrate, for example, SiO 2 —Al 2 O 3 —B
aO-B 2 O 3 type glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO-
CaO-based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -SrO
System glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO -La 2 O 3 based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -B 2 O 3 -Bi 2 O 3
System glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -PbO based glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -MgO based glass, S
iO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 may be mentioned glass substrate such -Nb 2 O 5 based glass. By using such a glass substrate, a highly transparent (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film having high transparency can be produced. By using a perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a (110) orientation, a high-performance optical element can be manufactured using the potassium niobate thin film. In the present invention, among all the oxides forming the glass substrate, alkaline earth metals such as Ba, Sr, Ca and Mg, rare earths such as La, Y, Gd and Yb, and Bi, Pb, Nb and Co. , Ni, and W account for the total proportion of oxides, which is preferably 0.01 to 70 mol%, and more preferably 1.0 to 50 mol%. This ratio is, for example, SiO 2 —Al 2 O 3 —Ba.
For OB 2 O 3 based glass, BaO / (SiO 2 +
Al 2 O 3 + BaO + B 2 O 3 ), which is the molar ratio calculated, and for SiO 2 —Al 2 O 3 —CaO—La 2 O 3 system glass, (CaO + La 2 O 3 ) / (SiO 2 + Al 2
It is the molar ratio calculated as O 3 + CaO + La 2 O 3 ). Of all the oxides that form the glass substrate, B
a, Sr, Ca, Mg and other alkaline earth metals, La,
Rare earth elements such as Y, Gd and Yb, and Bi, Pb and Nb,
The total ratio of the oxides of Co, Ni and W is 0.0
If it is less than 1 mol% or more than 70 mol%, a highly transparent perovskite-type potassium niobate thin film may not be obtained. Further, by adjusting the ratio of each element of the glass substrate, the (110) orientation of the perovskite-type transparent potassium niobate thin film and the crystal grain size can be controlled.

【0008】本発明においては、アモルファス基板とし
て、結晶、アモルファス又はこれらの複合体基板上にB
a、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属、La、
Y、Gd、Ybなどの希土類、Bi、Pb、Nb、C
o、Ni、Wの内の少なくとも1種の元素を含むアモル
ファス層を形成した複合アモルファス基板を使用するこ
とができる。アモルファス層を形成するための基板には
特に制限はなく、アモルファス層を支え、アモルファス
層及びニオブ酸カリウム薄膜作製に耐える耐熱性などの
物性を満たすものであれば使用することができる。複合
アモルファス基板の作製に使用する結晶基板としては、
例えば、アルミナ、シリコン、白金、ガリウム−砒素、
ムライト基板などを挙げることができる。複合アモルフ
ァス基板の作製に使用するアモルファス基板としては、
例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス基板などを挙げ
ることができる。複合アモルファス基板の作製に使用す
る複合体基板としては、例えば、ガラス−セラミック複
合体基板、セラミック−金属複合体(サーメット)基板
などを挙げることができる。結晶、アモルファス又はこ
れらの複合体基板上に形成するアモルファス層として
は、例えば、SiO2−Al2O3−BaO−B2O3系ア
モルファス層、SiO2−Al2O3−BaO−CaO系
アモルファス層、SiO2−Al2O3−BaO−SrO
系アモルファス層、SiO2−Al2O3−CaO−La2
O3系アモルファス層、SiO2−Al2O3−BaO−B
2O3−Bi2O3系アモルファス層、SiO2−Al2O3
−BaO−PbO系アモルファス層、SiO2−Al2O
3−BaO−MgO系アモルファス層、SiO2−Al2
O3−B2O3−CoO系アモルファス層、SiO2−Al
2O3−B2O3−Nb2O5系アモルファス層、SiO2−
Al2O3−B2O3−NiO系アモルファス層、SiO2
−Al2O3−B2O3−WO3系アモルファス層、BaO
−SiO2系アモルファス層、SrO−SiO2系アモル
ファス層、La2O3−SiO2系アモルファス層、Sr
O−Al2O3系アモルファス層、Bi2O3−SiO2系
アモルファス層、ZrO2−BaO−La2O3系アモル
ファス層などを挙げることができる。このようなアモル
ファス層を形成した複合アモルファス基板を用いること
によって、透明度の高いペロブスカイト型透明ニオブ酸
カリウム薄膜を作製することができる。
In the present invention, B is formed on a crystalline, amorphous or composite substrate of these as an amorphous substrate.
a, Sr, Ca, Mg and other alkaline earth metals, La,
Rare earth elements such as Y, Gd, Yb, Bi, Pb, Nb, C
A composite amorphous substrate having an amorphous layer containing at least one element selected from o, Ni, and W can be used. The substrate for forming the amorphous layer is not particularly limited, and any substrate can be used as long as it supports the amorphous layer and satisfies the physical properties such as heat resistance to withstand the production of the amorphous layer and the potassium niobate thin film. As a crystal substrate used for making a composite amorphous substrate,
For example, alumina, silicon, platinum, gallium-arsenic,
A mullite substrate etc. can be mentioned. As the amorphous substrate used to make the composite amorphous substrate,
For example, quartz glass, borosilicate glass substrate, etc. can be mentioned. Examples of the composite substrate used for producing the composite amorphous substrate include a glass-ceramic composite substrate and a ceramic-metal composite (cermet) substrate. Examples of the amorphous layer formed on the crystal, amorphous or composite substrate thereof include SiO 2 —Al 2 O 3 —BaO—B 2 O 3 system amorphous layer, SiO 2 —Al 2 O 3 —BaO—CaO system. amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -SrO
System amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO -La 2
O 3 based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -B
2 O 3 -Bi 2 O 3 based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3
-BaO-PbO-based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O
3 -BaO-MgO-based amorphous layer, SiO 2 -Al 2
O 3 -B 2 O 3 -CoO based amorphous layer, SiO 2 -Al
2 O 3 -B 2 O 3 -Nb 2 O 5 based amorphous layer, SiO 2 -
Al 2 O 3 -B 2 O 3 -NiO -based amorphous layer, SiO 2
-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -WO 3 based amorphous layer, BaO
-SiO 2 based amorphous layer, SrO-SiO 2 type amorphous layer, La 2 O 3 -SiO 2 based amorphous layer, Sr
O-Al 2 O 3 based amorphous layer, Bi 2 O 3 -SiO 2 based amorphous layer, and the like ZrO 2 -BaO-La 2 O 3 based amorphous layer. By using the composite amorphous substrate on which such an amorphous layer is formed, a highly transparent perovskite-type transparent potassium niobate thin film can be produced.

【0009】本発明においては、アモルファス基板とし
て、結晶、アモルファス又はこれらの複合体基板上にB
a、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属、La、
Y、Gd、Ybなどの希土類、Bi、Pb、Nbの内の
少なくとも1種の元素を含むアモルファス層を形成した
複合アモルファス基板を使用し、その上に(110)配
向したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作
製することができる。アモルファス層を形成するための
基板には特に制限はなく、アモルファス層を支え、アモ
ルファス層及びニオブ酸カリウム薄膜作製に耐える耐熱
性などの物性を満たすものであれば使用することができ
る。複合アモルファス基板の作製に使用する結晶基板と
しては、例えば、アルミナ、シリコン、白金、ガリウム
−砒素、ムライト基板などを挙げることができる。複合
アモルファス基板の作製に使用するアモルファス基板と
しては、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス基板な
どを挙げることができる。複合アモルファス基板の作製
に使用する複合体基板としては、例えば、ガラス−セラ
ミック複合体基板、セラミック−金属複合体(サーメッ
ト)基板などを挙げることができる。結晶、アモルファ
ス又はこれらの複合体基板上に形成するアモルファス層
としては、例えば、SiO2−Al2O3−BaO−B2O
3系アモルファス層、SiO2−Al2O3−BaO−Ca
O系アモルファス層、SiO2−Al2O3−BaO−S
rO系アモルファス層、SiO2−Al2O3−CaO−
La2O3系アモルファス層、SiO2−Al2O3−Ba
O−B2O3−Bi2O3系アモルファス層、SiO2−A
l2O3−BaO−PbO系アモルファス層、SiO2−
Al2O3−BaO−MgO系アモルファス層、SiO2
−Al2O3−B2O3−Nb2O5系アモルファス層、Ba
O−SiO2系アモルファス層、SrO−SiO2系アモ
ルファス層、La2O3−SiO2系アモルファス層、S
rO−Al2O3系アモルファス層、Bi2O3−SiO2
系アモルファス層、ZrO2−BaO−La2O3系アモ
ルファス層などを挙げることができる。このようなアモ
ルファス層の上にニオブ酸カリウム薄膜を作製すること
により、透明度の高い、強く(110)配向したペロブ
スカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製することが
できる。(110)配向のペロブスカイト型透明ニオブ
酸カリウム薄膜とすることにより、ニオブ酸カリウム薄
膜を用いて高性能の光学素子を作製することができる。
In the present invention, B is formed on a crystalline, amorphous or composite substrate of these as an amorphous substrate.
a, Sr, Ca, Mg and other alkaline earth metals, La,
A composite amorphous substrate having an amorphous layer containing a rare earth element such as Y, Gd, and Yb and at least one element selected from Bi, Pb, and Nb is used, and (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate is used. Thin films can be made. The substrate for forming the amorphous layer is not particularly limited, and any substrate can be used as long as it supports the amorphous layer and satisfies the physical properties such as heat resistance to withstand the production of the amorphous layer and the potassium niobate thin film. Examples of the crystal substrate used for producing the composite amorphous substrate include alumina, silicon, platinum, gallium-arsenic, and mullite substrate. Examples of the amorphous substrate used for producing the composite amorphous substrate include a quartz glass substrate and a borosilicate glass substrate. Examples of the composite substrate used for producing the composite amorphous substrate include a glass-ceramic composite substrate and a ceramic-metal composite (cermet) substrate. Examples of the amorphous layer formed on a crystalline, amorphous or composite substrate of these include SiO 2 —Al 2 O 3 —BaO—B 2 O.
3 based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -Ca
O amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -BaO -S
rO-based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -CaO-
La 2 O 3 based amorphous layer, SiO 2 -Al 2 O 3 -Ba
O-B 2 O 3 -Bi 2 O 3 based amorphous layer, SiO 2 -A
l 2 O 3 —BaO—PbO based amorphous layer, SiO 2 −
Al 2 O 3 —BaO—MgO based amorphous layer, SiO 2
-Al 2 O 3 -B 2 O 3 -Nb 2 O 5 based amorphous layer, Ba
O-SiO 2 based amorphous layer, SrO-SiO 2 type amorphous layer, La 2 O 3 -SiO 2 based amorphous layer, S
rO-Al 2 O 3 based amorphous layer, Bi 2 O 3 -SiO 2
Examples thereof include a system amorphous layer and a ZrO 2 —BaO—La 2 O 3 system amorphous layer. By forming a potassium niobate thin film on such an amorphous layer, a highly transparent and strongly (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film can be prepared. By using a perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a (110) orientation, a high-performance optical element can be manufactured using the potassium niobate thin film.

【0010】本発明においては、アモルファス層を形成
するすべての酸化物のうち、Ba、Sr、Ca、Mgな
どのアルカリ土類金属、La、Y、Gd、Ybなどの希
土類、及びBi、Pb、Nb、Co、Ni、Wの酸化物
の占める割合の合計が、0.01〜70モル%であるこ
とが好ましく、1.0〜50モル%であることがより好
ましい。この割合は、例えば、SiO2−Al2O3−B2
O3−Nb2O5系アモルファス層については、Nb2O5
/(SiO2+Al2O3+B2O3+Nb2O5)として計
算されるモル比であり、ZrO2−BaO−La2O3系
アモルファス層については、(BaO+La2O3)/
(ZrO2+BaO+La2O3)として計算されるモル
比である。アモルファス層を形成するすべての酸化物の
うち、Ba、Sr、Ca、Mgなどのアルカリ土類金
属、La、Y、Gd、Ybなどの希土類、及びBi、P
b、Nb、Co、Ni、Wの酸化物の占める割合の合計
が、0.01モル%未満であっても、70モル%を超え
ても透明度の高いペロブスカイト型のニオブ酸カリウム
薄膜が得られないおそれがある。また、アモルファス層
の各元素の比率を調整することにより、ペロブスカイト
型透明ニオブ酸カリウム薄膜の(110)配向性や、結
晶粒径を制御することができる。本発明において、複合
アモルファス基板のアモルファス層の厚みは1nm以上
であることが好ましく、10nm以上であることがより
好ましい。本発明において、結晶、アモルファス又はこ
れらの複合体基板上にアモルファス層を形成する方法に
は特に制限はなく、例えば、スパッタリング法などのP
VD法(物理蒸着法)、金属アルコキシドを用いるある
いは用いないゾル−ゲル法、プラズマCVD法や熱CV
D法などのCVD法(化学気相法)、LPD法(液相析
出法)、厚膜印刷法などを使用することができる。ま
た、上記の方法で有効元素を含む所望の組成のアモルフ
ァス層を直接形成する以外に、有効元素を含まないガラ
ス基板上又は複合アモルファス基板の有効元素を含まな
いアモルファス層上に、スパッタリング法などのPVD
法、金属アルコキシドを用いるあるいは用いないゾル−
ゲル法、プラズマCVD法や熱CVD法などのCVD法
などの方法で有効元素の酸化物薄膜又は金属薄膜をごく
薄くあるいは非連続的な島状に形成し、熱拡散すること
により有効元素を含む所望の組成のアモルファス層を形
成することもできる。
In the present invention, among all the oxides forming the amorphous layer, alkaline earth metals such as Ba, Sr, Ca and Mg, rare earth elements such as La, Y, Gd and Yb, and Bi, Pb, The total proportion of oxides of Nb, Co, Ni, and W is preferably 0.01 to 70 mol%, more preferably 1.0 to 50 mol%. This ratio is, for example, SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2
O 3 for -Nb 2 O 5 based amorphous layer, Nb 2 O 5
/ Is the molar ratio calculated as (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 + Nb 2 O 5), for the ZrO 2 -BaO-La 2 O 3 based amorphous layer, (BaO + La 2 O 3 ) /
It is the molar ratio calculated as (ZrO 2 + BaO + La 2 O 3 ). Among all the oxides forming the amorphous layer, alkaline earth metals such as Ba, Sr, Ca, and Mg, rare earth metals such as La, Y, Gd, and Yb, and Bi and P
A perovskite-type potassium niobate thin film having high transparency can be obtained even if the total proportion of oxides of b, Nb, Co, Ni and W is less than 0.01 mol% or more than 70 mol%. There is a possibility that there is no. Further, by adjusting the ratio of each element in the amorphous layer, the (110) orientation of the perovskite-type transparent potassium niobate thin film and the crystal grain size can be controlled. In the present invention, the thickness of the amorphous layer of the composite amorphous substrate is preferably 1 nm or more, more preferably 10 nm or more. In the present invention, there is no particular limitation on the method for forming the amorphous layer on the crystalline, amorphous or composite substrate thereof, and for example, P method such as sputtering method is used.
VD method (physical vapor deposition method), sol-gel method with or without metal alkoxide, plasma CVD method and thermal CV
A CVD method (chemical vapor deposition method) such as D method, an LPD method (liquid phase deposition method), a thick film printing method, or the like can be used. Further, in addition to directly forming an amorphous layer of a desired composition containing an effective element by the above method, on a glass substrate containing no effective element or on an amorphous layer containing no effective element of a composite amorphous substrate, a sputtering method, etc. PVD
Method, sol with or without metal alkoxide
The oxide thin film or metal thin film of the effective element is formed into a very thin or discontinuous island shape by a method such as a gel method, a plasma CVD method or a CVD method such as a thermal CVD method, and the effective element is contained by thermal diffusion. It is also possible to form an amorphous layer having a desired composition.

【0011】本発明においては、アモルファス基板は、
微細な溝又は突状のパターンを有するものとすることが
できる。アモルファス基板がガラス基板である場合に
は、フッ化水素酸−フッ化アンモニウム水溶液や、フッ
化水素酸−フッ化アンモニウム水溶液−硫酸などを用い
たウエットエッチング、アルゴンイオンなどを用いたス
パッタエッチング、四フッ化炭素、フルオロホルムなど
を用いた反応性エッチングなどによりパターニングを行
うことができる。また、結晶、アモルファス又はこれら
の複合体基板上にパターニングした金属電極を作製し、
そのパターンを有する基板上にアモルファス層を形成
し、微細な突状のパターンを有する複合アモルファス基
板とすることができる。また、エッチングなどにより微
細な溝又は突状のパターンを形成した結晶、アモルファ
ス又はこれらの複合体基板上に、アモルファス層を形成
し、微細な溝又は突状のパターンを有する複合アモルフ
ァス基板とすることができる。アモルファス基板が微細
な溝又は突状のパターンを有し、ペロブスカイト型透明
ニオブ酸カリウム薄膜をパターンにしたがって作製する
ことにより、容易に光学素子を得ることができる。ま
た、アモルファス基板上にペロブスカイト型透明ニオブ
酸カリウム薄膜を作製後、アルゴンイオンなどを用いた
スパッタエッチングなどにより、ペロブスカイト型透明
ニオブ酸カリウム薄膜をパターニングすることができ、
容易に光導波路などの光学素子を得ることができる。ニ
オブ酸カリウムは、約0.4〜約4.5μmの波長域で透
明で、可視域乃至近赤外域の波長の光をほとんど吸収し
ないので、入射光やSHG光を低損失で伝播させること
ができる。さらに、ニオブ酸カリウムはきわめて大きな
非線形光学効果や電気光学効果を持つので、青色又は緑
色に効率よく波長変換することができる薄膜SHG素子
や、導波路型の光スイッチング素子などの小型化した光
学素子として用いることができる。
In the present invention, the amorphous substrate is
It may have a fine groove or a protruding pattern. When the amorphous substrate is a glass substrate, wet etching using hydrofluoric acid-ammonium fluoride aqueous solution or hydrofluoric acid-ammonium fluoride aqueous solution-sulfuric acid, sputter etching using argon ion, etc. Patterning can be performed by reactive etching using fluorocarbon, fluoroform, or the like. In addition, a patterned metal electrode is formed on a crystalline, amorphous or composite substrate of these,
By forming an amorphous layer on the substrate having the pattern, a composite amorphous substrate having a fine projecting pattern can be obtained. Further, an amorphous layer is formed on a crystal, amorphous, or composite substrate thereof having a fine groove or projecting pattern formed by etching or the like to obtain a composite amorphous substrate having a fine groove or projecting pattern. You can An optical element can be easily obtained by forming a perovskite-type transparent potassium niobate thin film in accordance with the pattern, because the amorphous substrate has fine grooves or projecting patterns. Further, after forming a perovskite-type transparent potassium niobate thin film on an amorphous substrate, it is possible to pattern the perovskite-type transparent potassium niobate thin film by sputter etching using argon ions or the like,
An optical element such as an optical waveguide can be easily obtained. Since potassium niobate is transparent in the wavelength range of about 0.4 to about 4.5 μm and hardly absorbs light in the visible to near-infrared wavelength range, incident light and SHG light can be propagated with low loss. it can. Furthermore, since potassium niobate has a very large nonlinear optical effect or electro-optical effect, a thin optical element such as a thin film SHG element capable of efficiently performing wavelength conversion into blue or green or a waveguide type optical switching element or the like. Can be used as

【0012】[0012]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例1 アモルファス基板として、SiO2−BaO−Al2O3
−B2O3系ガラス(コーニング社製#7059ガラス)
基板を使用し、KNbO3とK2CO3の混合粉末(モル
比で1:1)を石英ガラス上に被着させたターゲットを
用いて、アルゴンガス分圧0.36Pa、酸素分圧0.0
4Pa、基板温度500℃、高周波電力50W、成膜時
間10時間の条件で、高周波マグネトロンスパッタリン
グを行い、ペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜
を作製した。膜厚は、約900nmであった。図1は、
このニオブ酸カリウム薄膜のCuKα線を使用して測定
したXRDパターンである。本図より、このペロブスカ
イト型透明ニオブ酸カリウム薄膜が、強く(110)配
向していることが分かった。作製したニオブ酸カリウム
薄膜に、プリズムカップリング法で波長633nmのH
e−Neレーザーを入射し、伝播させることができた。
また、断面を研磨し、波長860nmの半導体レーザー
を研磨した断面から膜に入射すると、青色SHG光を発
生させることができた。 実施例2 アモルファス基板として、シリコン上に厚さ約50nm
のCoO−SiO2系のアモルファス層を、CoOとS
iO2の混合粉末(モル比で1:5)ターゲットを用い
て、アルゴンガス分圧0.72Pa、酸素分圧0.08P
a、基板温度300℃、高周波電力50W、成膜時間1
5分間の条件で、高周波マグネトロンスパッタリング法
により形成した複合アモルファス基板を使用し、その上
にKNbO3とK2CO3の混合粉末(モル比で1:1)
を石英ガラス上に被着させたターゲットを用いて、アル
ゴンガス分圧0.36Pa、酸素分圧0.04Pa、基板
温度500℃、高周波電力50W、成膜時間3時間の条
件で、高周波マグネトロンスパッタリングを行い、膜厚
約350nmのペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム
薄膜を作製した。 実施例3 アモルファス基板として、シリコン上に厚さ約300n
mのBaO−SiO2系のアモルファス層を、BaCO3
とSiO2の混合粉末(モル比で1:20)ターゲット
を用いて、アルゴンガス分圧0.72Pa、酸素分圧0.
08Pa、基板温度300℃、高周波電力50W、成膜
時間1時間の条件で、高周波マグネトロンスパッタリン
グ法により形成した複合アモルファス基板を作製した。
このアモルファス層のBaO/(BaO+SiO2)
(モル比)は、0.05であった。この複合アモルファ
ス基板を使用し、その上にKNbO3とK2CO3の混合
粉末(モル比で1:1)を石英ガラス上に被着させたタ
ーゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.36Pa、酸
素分圧0.04Pa、基板温度500℃、高周波電力5
0W、成膜時間3時間の条件で、高周波マグネトロンス
パッタリングを行い、膜厚約350nmのペロブスカイ
ト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製した。XRDパタ
ーンより求めた(110)ピーク強度/(111)ピー
ク強度の比は約10,000であり、このニオブ酸カリ
ウム薄膜は強く(110)配向していることが分かっ
た。また、このニオブ酸カリウム薄膜の結晶粒径は、原
子間力顕微鏡で調べたところ約0.23μmであった。
さらに、BaCO3とSiO2粉末の混合比を変えて、上
記と同じ条件で高周波マグネトロンスパッタリング法に
よりBaO/(BaO+SiO2)(モル比)が0.0
1、0.02、0.09及び0.17であるアモルファス
層を有する4種の複合アモルファス基板を作製し、同様
にして高周波マグネトロンスパッタリングを行い、ペロ
ブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製した。図
2に、XRDパターンより求めた(110)ピーク強度
/(111)ピーク強度の比及び原子間力顕微鏡により
求めた結晶粒径を示す。本図より、アモルファス層のB
aOとBaO+SiO2の比を変えることにより、ニオ
ブ酸カリウム膜の(110)配向性や、結晶粒径を制御
することができることが分かる。 実施例4 アモルファス基板として、シリカガラス上に厚さ約10
0nmのZrO2−BaO−La2O3系のアモルファス
層(ZrO2:BaO:La2O3=40:2:1、モル
比)を、Zr(OCH2CH2CH3)4、Ba金属、CH3
OCH2CH2OH、La(OCH2CH2OCH3)3を原料
に用いてゾル−ゲル法により形成した複合アモルファス
基板を使用し、その上にKNbO3とK2CO3の混合粉
末(モル比で1:1)を石英ガラス上に被着させたター
ゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.36Pa、酸素
分圧0.04Pa、基板温度500℃、高周波電力50
W、成膜時間3時間の条件で、高周波マグネトロンスパ
ッタリングを行い、膜厚約350nmの(110)配向
したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製
した。 実施例5 アモルファス基板として、アルミナセラミック上に厚さ
約100μmのSiO2−BaO−SrO−CaO−A
l2O3−La2O3系のアモルファス層を、SiO2−B
aO−SrO−CaO−Al2O3−La2O3系ガラスペ
ースト(アルカリ土類金属酸化物とLa2O3の合計27
モル%)のスクリーン印刷、焼成により形成した複合ア
モルファス基板を使用し、その上にKNbO3とK2CO
3の混合粉末(モル比で1:1)を石英ガラス上に被着
させたターゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.36
Pa、酸素分圧0.04Pa、基板温度500℃、高周
波電力50W、成膜時間3時間の条件で、高周波マグネ
トロンスパッタリングを行い、膜厚約350nmの(1
10)配向したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム
薄膜を作製した。 実施例6 アモルファス基板として、SiO2−BaO−Al2O3
−B2O3系ガラス(コーニング社製#7059ガラス)
基板をフッ化水素酸(濃度50重量%)−フッ化アンモ
ニウム水溶液(濃度40重量%)−硫酸(濃度97重量
%)の混合溶液(体積混合比49:49:2)を用いて
ウェットエッチングし、幅約50μm、深さ約0.5μ
mの溝をパターニングした基板を使用し、その溝をパタ
ーニングした基板上にKNbO3とK2CO3の混合粉末
(モル比で1:1)を石英ガラス上に被着させたターゲ
ットを用いて、アルゴンガス分圧0.36Pa、酸素分
圧0.04Pa、基板温度500℃、高周波電力50
W、成膜時間3時間の条件で、高周波マグネトロンスパ
ッタリングを行い、膜厚約350nmの(110)配向
したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製
した。 実施例7 アモルファス基板として、SiO2ガラス基板をフッ化
水素酸(濃度50重量%)−フッ化アンモニウム水溶液
(濃度40重量%)の混合溶液(体積混合比1:1)を
用いてウエットエッチングし、幅約50μm、深さ0.
5μmの溝をパターニングし、その溝をパターニングし
た基板上に厚さ約80nmのPbO−SiO2系のアモ
ルファス層をPbOとSiO2の混合粉末(モル比で
1:5)ターゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.7
2Pa、酸素分圧0.08Pa、基板温度300℃、高
周波電力50W、成膜時間15分間の条件で、高周波マ
グネトロンスパッタリング法により形成した複合アモル
ファス基板を使用し、さらにその上にKNbO3とK2C
O3の混合粉末(モル比で1:1)を石英ガラス上に被
着させたターゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.3
6Pa、酸素分圧0.04Pa、基板温度500℃、高
周波電力50W、成膜時間3時間の条件で、高周波マグ
ネトロンスパッタリングを行い、膜厚約350nmの
(110)配向したペロブスカイト型透明ニオブ酸カリ
ウム薄膜を作製した。 実施例8 アモルファス基板として、石英ガラス上にSrO層をS
rCO3粉末ターゲットを用いて、アルゴンガス分圧0.
72Pa、酸素分圧0.08Pa、基板温度室温、高周
波電力50W、成膜時間60秒の条件で、高周波マグネ
トロンスパッタリング法により形成し、500℃で2時
間熱拡散させることにより表面にSrO−SiO2系ア
モルファス層を形成した複合アモルファス基板を使用
し、その上にKNbO3とK2CO3の混合粉末(モル比
で1:1)を石英ガラス上に被着させたターゲットを用
いて、アルゴンガス分圧0.36Pa、酸素分圧0.04
Pa、基板温度500℃、高周波電力50W、成膜時間
3時間の条件で、高周波マグネトロンスパッタリングを
行い、膜厚約350nmの(110)配向したペロブス
カイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜を作製した。 実施例9〜24 実施例2と同様の方法(但し、アモルファス層の成膜時
間は、実施例9は1分間、実施例11は1時間とした)
で、第1表に示すアモルファス層を有する複合アモルフ
ァス基板を作製し、その上にニオブ酸カリウム薄膜を作
製した。得られたニオブ酸カリウム薄膜について、薄膜
の透明性及び結晶構造を調べ、ペロブスカイト型である
場合には(110)配向性を調べた。結果を第1表に示
す。ニオブ酸カリウム薄膜の膜厚は、いずれも約350
nmであった。 比較例1〜3 実施例2と同様の方法(但し、アモルファス層を形成し
ない)で、第2表に示す基板を用いてニオブ酸カリウム
薄膜を作製した。得られたニオブ酸カリウム薄膜につい
て、薄膜の透明性及び結晶構造を調べ、ペロブスカイト
型である場合には(110)配向性を調べた。結果を第
2表に示す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. Example 1 As an amorphous substrate, SiO 2 —BaO—Al 2 O 3 was used.
-B 2 O 3 based glass (Corning # 7059 glass)
Using a substrate, a target in which a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (molar ratio 1: 1) was deposited on quartz glass, an argon gas partial pressure of 0.36 Pa and an oxygen partial pressure of 0.3. 0
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of 4 Pa, substrate temperature of 500 ° C., high-frequency power of 50 W, and film formation time of 10 hours to produce a perovskite-type transparent potassium niobate thin film. The film thickness was about 900 nm. FIG.
It is an XRD pattern measured using CuKα ray of this potassium niobate thin film. From this figure, it was found that this perovskite-type transparent potassium niobate thin film had a strong (110) orientation. The prepared potassium niobate thin film was subjected to a prism coupling method to generate H having a wavelength of 633 nm.
The e-Ne laser was able to enter and propagate.
Further, when a cross section was polished and a semiconductor laser having a wavelength of 860 nm was made incident on the film from the cross section, blue SHG light could be generated. Example 2 Amorphous substrate having a thickness of about 50 nm on silicon
CoO-SiO 2 based amorphous layer of CoO and S
Using a mixed powder of iO 2 (molar ratio 1: 5) target, argon gas partial pressure 0.72 Pa, oxygen partial pressure 0.08 P
a, substrate temperature 300 ° C., high frequency power 50 W, film formation time 1
Under the condition of 5 minutes, a composite amorphous substrate formed by a high frequency magnetron sputtering method is used, on which a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (molar ratio 1: 1) is used.
RF magnetron sputtering under the conditions of an argon gas partial pressure of 0.36 Pa, an oxygen partial pressure of 0.04 Pa, a substrate temperature of 500 ° C., a high frequency power of 50 W, and a film forming time of 3 hours using a target deposited on quartz glass. Then, a perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a film thickness of about 350 nm was prepared. Example 3 An amorphous substrate having a thickness of about 300 n on silicon
m of BaO—SiO 2 amorphous layer with BaCO 3
Argon gas partial pressure 0.72 Pa and oxygen partial pressure 0.7 using a mixed powder of SiO and SiO 2 (molar ratio 1:20) target.
A composite amorphous substrate formed by a high frequency magnetron sputtering method was produced under the conditions of 08 Pa, substrate temperature of 300 ° C., high frequency power of 50 W, and film formation time of 1 hour.
BaO / (BaO + SiO 2 ) of this amorphous layer
The (molar ratio) was 0.05. Using this composite amorphous substrate, a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (molar ratio 1: 1) was deposited on the quartz glass, and a partial pressure of argon gas of 0.36 Pa was used. , Oxygen partial pressure 0.04Pa, substrate temperature 500 ℃, high frequency power 5
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of 0 W and a film forming time of 3 hours to prepare a perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a film thickness of about 350 nm. The ratio of (110) peak intensity / (111) peak intensity obtained from the XRD pattern was about 10,000, and it was found that this potassium niobate thin film was strongly (110) oriented. The crystal grain size of this potassium niobate thin film was about 0.23 μm when examined by an atomic force microscope.
Further, by changing the mixing ratio of BaCO 3 and SiO 2 powder, BaO / (BaO + SiO 2 ) (molar ratio) was 0.0 by the high frequency magnetron sputtering method under the same conditions as above.
Four types of composite amorphous substrates having amorphous layers of 1, 0.02, 0.09 and 0.17 were produced, and high frequency magnetron sputtering was performed in the same manner to produce a perovskite type transparent potassium niobate thin film. FIG. 2 shows the ratio of (110) peak intensity / (111) peak intensity obtained from the XRD pattern and the crystal grain size obtained by an atomic force microscope. From this figure, the amorphous layer B
It can be seen that the (110) orientation of the potassium niobate film and the crystal grain size can be controlled by changing the ratio of aO to BaO + SiO 2 . Example 4 As an amorphous substrate, a thickness of about 10 was formed on silica glass.
A 0 nm ZrO 2 —BaO—La 2 O 3 -based amorphous layer (ZrO 2 : BaO: La 2 O 3 = 40: 2: 1, molar ratio) was used as Zr (OCH 2 CH 2 CH 3 ) 4 and Ba metal. , CH 3
OCH 2 CH 2 OH, La (OCH 2 CH 2 OCH 3 ) 3 was used as a raw material, and a composite amorphous substrate formed by a sol-gel method was used, on which a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (mol Using a target having a ratio of 1: 1) deposited on quartz glass, argon gas partial pressure 0.36 Pa, oxygen partial pressure 0.04 Pa, substrate temperature 500 ° C., high-frequency power 50
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of W and a film formation time of 3 hours to prepare a (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a film thickness of about 350 nm. Example 5 As an amorphous substrate, SiO 2 —BaO—SrO—CaO—A having a thickness of about 100 μm was formed on an alumina ceramic.
l 2 O 3 -La 2 O 3 -based amorphous layer, SiO 2 -B
Total aO-SrO-CaO-Al 2 O 3 -La 2 O 3 based glass paste (alkaline earth metal oxides and La 2 O 3 27
Mol%) screen-printed and baked to use a composite amorphous substrate on which KNbO 3 and K 2 CO
Argon gas partial pressure was 0.36 using a target in which the mixed powder of 3 (1: 1 in molar ratio) was deposited on quartz glass.
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of Pa, oxygen partial pressure of 0.04 Pa, substrate temperature of 500 ° C., high-frequency power of 50 W, and film formation time of 3 hours to obtain a film thickness of about 350 nm (1
10) An oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film was prepared. Example 6 As an amorphous substrate, SiO 2 —BaO—Al 2 O 3 was used.
-B 2 O 3 based glass (Corning # 7059 glass)
The substrate was wet-etched using a mixed solution (volume mixing ratio 49: 49: 2) of hydrofluoric acid (concentration 50% by weight) -ammonium fluoride aqueous solution (concentration 40% by weight) -sulfuric acid (concentration 97% by weight). , Width about 50μm, depth about 0.5μ
Using a substrate having a groove of m patterned, a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (molar ratio of 1: 1) is deposited on the quartz glass on the substrate having the groove patterned. , Argon gas partial pressure 0.36Pa, oxygen partial pressure 0.04Pa, substrate temperature 500 ° C, high frequency power 50
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of W and a film formation time of 3 hours to prepare a (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a film thickness of about 350 nm. Example 7 As an amorphous substrate, a SiO 2 glass substrate was wet-etched using a mixed solution (volume mixing ratio 1: 1) of hydrofluoric acid (concentration 50% by weight) -ammonium fluoride aqueous solution (concentration 40% by weight). , Width about 50 μm, depth 0.
A 5 μm groove was patterned, and a PbO—SiO 2 -based amorphous layer having a thickness of about 80 nm was formed on a substrate on which the groove was patterned using a mixed powder of PbO and SiO 2 (molar ratio 1: 5) as a target. Gas partial pressure 0.7
A composite amorphous substrate formed by a high frequency magnetron sputtering method was used under the conditions of 2 Pa, oxygen partial pressure of 0.08 Pa, substrate temperature of 300 ° C., high frequency power of 50 W, and film formation time of 15 minutes, and KNbO 3 and K 2 were further formed thereon. C
Argon gas partial pressure was 0.3 using a target in which a mixed powder of O 3 (molar ratio 1: 1) was deposited on quartz glass.
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of 6 Pa, oxygen partial pressure of 0.04 Pa, substrate temperature of 500 ° C., high-frequency power of 50 W, and film formation time of 3 hours to form a (110) -oriented transparent perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a thickness of about 350 nm. Was produced. Example 8 As an amorphous substrate, an SrO layer was formed on a quartz glass by S.
using RCO 3 powder target, an argon gas partial pressure 0.
72 Pa, oxygen partial pressure 0.08 Pa, substrate temperature room temperature, high-frequency power 50 W, film formation time 60 seconds, formed by a high-frequency magnetron sputtering method, and thermally diffused at 500 ° C. for 2 hours to form SrO—SiO 2 on the surface. Using a composite amorphous substrate on which a system amorphous layer is formed, and using a target in which a mixed powder of KNbO 3 and K 2 CO 3 (molar ratio 1: 1) is deposited on quartz glass, an argon gas is used. Partial pressure 0.36 Pa, oxygen partial pressure 0.04
High-frequency magnetron sputtering was performed under the conditions of Pa, substrate temperature of 500 ° C., high-frequency power of 50 W, and film formation time of 3 hours to prepare a (110) -oriented perovskite-type transparent potassium niobate thin film having a film thickness of about 350 nm. Examples 9 to 24 A method similar to that of Example 2 (however, the film formation time of the amorphous layer was 1 minute in Example 9 and 1 hour in Example 11).
Then, a composite amorphous substrate having the amorphous layer shown in Table 1 was prepared, and a potassium niobate thin film was prepared thereon. Regarding the obtained potassium niobate thin film, the transparency and crystal structure of the thin film were examined, and in the case of the perovskite type, the (110) orientation was examined. The results are shown in Table 1. The film thickness of the potassium niobate thin film is about 350 in each case.
nm. Comparative Examples 1 to 3 In the same manner as in Example 2 (however, the amorphous layer was not formed), potassium niobate thin films were prepared using the substrates shown in Table 2. Regarding the obtained potassium niobate thin film, the transparency and crystal structure of the thin film were examined, and in the case of the perovskite type, the (110) orientation was examined. The results are shown in Table 2.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】実施例9〜24の本発明のニオブ酸カリウ
ム薄膜はすべてペロブスカイト型結晶であった。実施例
9〜22のニオブ酸カリウム薄膜は、強く(110)配
向し、透明であった。実施例23及び24のニオブ酸カ
リウム薄膜は、(110)配向は強くはなかったが透明
であった。これに対して、比較例1の(100)Si単
結晶基板上に作製したニオブ酸カリウム薄膜は、ペロブ
スカイト型結晶ではあったが、透明ではなく、(11
0)配向も強くなかった。比較例2の白金基板上に作製
したニオブ酸カリウム薄膜も、ペロブスカイト型結晶で
はあったが、透明ではなく、(110)配向も強くなか
った。比較例3のSUS304基板上に作製したニオブ
酸カリウム薄膜は、ペロブスカイト型結晶ではなく、透
明でもなかった。
The potassium niobate thin films of Examples 9 to 24 of the present invention were all perovskite type crystals. The potassium niobate thin films of Examples 9 to 22 were strongly (110) oriented and transparent. The potassium niobate thin films of Examples 23 and 24 were transparent although the (110) orientation was not strong. On the other hand, the potassium niobate thin film prepared on the (100) Si single crystal substrate of Comparative Example 1 was a perovskite type crystal, but it was not transparent but (11
0) The orientation was not strong either. The potassium niobate thin film prepared on the platinum substrate of Comparative Example 2 was also a perovskite type crystal, but it was not transparent and the (110) orientation was not strong. The potassium niobate thin film prepared on the SUS304 substrate of Comparative Example 3 was neither a perovskite type crystal nor transparent.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明のニオブ酸カリウム薄膜は、アモ
ルファス基板上のペロブスカイト型ニオブ酸カリウム薄
膜であり、透明性に優れ、(110)配向させることが
でき、かつアモルファス基板はその屈折率の選択域が広
いので、光導波路素子、SHG素子、光スイッチング素
子などの光学素子に用いることができる。
The potassium niobate thin film of the present invention is a perovskite type potassium niobate thin film on an amorphous substrate, is excellent in transparency and can be (110) oriented, and the amorphous substrate has a selected refractive index. Since the area is wide, it can be used for optical elements such as an optical waveguide element, an SHG element, and an optical switching element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明のニオブ酸カリウム薄膜のXR
Dパターンである。
FIG. 1 is an XR of a potassium niobate thin film of the present invention.
It is a D pattern.

【図2】図2は、XRDパターンより求めた(110)
ピーク強度/(111)ピーク強度の比及び原子力間顕
微鏡により求めた結晶粒径を示すグラフである。
FIG. 2 was obtained from an XRD pattern (110).
It is a graph which shows the ratio of peak intensity / (111) peak intensity and the crystal grain size calculated by the atomic force microscope.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 6/12 G02F 1/35 505 G02F 1/35 505 1/37 1/37 G02B 6/12 N ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02B 6/12 G02F 1/35 505 G02F 1/35 505 1/37 1/37 G02B 6/12 N

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アモルファス基板上に作製したペロブスカ
イト型透明ニオブ酸カリウム薄膜。
1. A perovskite-type transparent potassium niobate thin film formed on an amorphous substrate.
【請求項2】アモルファス基板上に作製した薄膜が、
(110)配向である請求項1記載のペロブスカイト型
透明ニオブ酸カリウム薄膜。
2. A thin film formed on an amorphous substrate,
The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 1, which has a (110) orientation.
【請求項3】アモルファス基板が、アルカリ土類金属、
希土類、Bi、Pb、Nb、Co、Ni、Wの内の少な
くとも1種の元素を含むガラス基板である請求項1記載
のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜。
3. The amorphous substrate is an alkaline earth metal,
The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 1, which is a glass substrate containing at least one element selected from the group consisting of rare earth elements, Bi, Pb, Nb, Co, Ni, and W.
【請求項4】アモルファス基板が、アルカリ土類金属、
希土類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも1種の元素
を含むガラス基板である請求項2記載のペロブスカイト
型透明ニオブ酸カリウム薄膜。
4. The amorphous substrate is an alkaline earth metal,
The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 2, which is a glass substrate containing at least one element selected from rare earth elements, Bi, Pb, and Nb.
【請求項5】アモルファス基板が、結晶、アモルファス
又はこれらの複合体基板上にアルカリ土類金属、希土
類、Bi、Pb、Nb、Co、Ni、Wの内の少なくと
も1種の元素を含むアモルファス層を形成した複合アモ
ルファス基板である請求項1記載のペロブスカイト型透
明ニオブ酸カリウム薄膜。
5. An amorphous layer in which an amorphous substrate contains at least one element selected from alkaline earth metals, rare earths, Bi, Pb, Nb, Co, Ni and W on a crystalline, amorphous or composite substrate thereof. The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 1, which is a composite amorphous substrate having formed therein.
【請求項6】アモルファス基板が、結晶、アモルファス
又はこれらの複合体基板上にアルカリ土類金属、希土
類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも1種の元素を含
むアモルファス層を形成した複合アモルファス基板であ
る請求項2記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウ
ム薄膜。
6. A composite amorphous substrate in which an amorphous substrate is a crystal, an amorphous or a composite substrate thereof, on which an amorphous layer containing at least one element selected from alkaline earth metals, rare earths, Bi, Pb and Nb is formed. The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 2.
【請求項7】ガラス基板が、微細な溝又は突状のパター
ンを有する請求項3又は請求項4記載のペロブスカイト
型透明ニオブ酸カリウム薄膜。
7. The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 3 or 4, wherein the glass substrate has a fine groove or a projecting pattern.
【請求項8】複合アモルファス基板が、結晶、アモルフ
ァス又はこれらの複合体基板上にパターニングした金属
電極による微細な突状のパターンを有し、そのパターン
を有する基板上にアモルファス層を形成してなる請求項
5又は請求項6記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カ
リウム薄膜。
8. A composite amorphous substrate has a fine projecting pattern formed by patterning a metal electrode on a crystalline, amorphous or composite substrate of these, and an amorphous layer is formed on the substrate having the pattern. The perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 5 or 6.
【請求項9】複合アモルファス基板が、微細な溝又は突
状のパターンを有する結晶、アモルファス又はこれらの
複合体基板上にアモルファス層を形成してなる請求項5
又は請求項6記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリ
ウム薄膜。
9. The composite amorphous substrate is obtained by forming an amorphous layer on a crystal, amorphous or composite substrate of these having fine grooves or protruding patterns.
Alternatively, the perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 6.
【請求項10】PVD法により、アモルファス基板上に
作製することを特徴とするペロブスカイト型透明ニオブ
酸カリウム薄膜の製造方法。
10. A method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film, which is produced on an amorphous substrate by a PVD method.
【請求項11】PVD法が、スパッタリング法である請
求項10記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム
薄膜の製造方法。
11. The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 10, wherein the PVD method is a sputtering method.
【請求項12】アモルファス基板上に作製した薄膜が、
(110)配向である請求項10又は請求項11記載の
ペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜の製造方
法。
12. A thin film formed on an amorphous substrate,
The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 10 or 11, which has a (110) orientation.
【請求項13】アモルファス基板が、アルカリ土類金
属、希土類、Bi、Pb、Nb、Co、Ni、Wの内の
少なくとも1種の元素を含むガラス基板である請求項1
0又は請求項11記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸
カリウム薄膜の製造方法。
13. The amorphous substrate is a glass substrate containing at least one element selected from alkaline earth metals, rare earths, Bi, Pb, Nb, Co, Ni and W.
0 or the method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 11.
【請求項14】アモルファス基板が、アルカリ土類金
属、希土類、Bi、Pb、Nbの内の少なくとも1種の
元素を含むガラス基板である請求項12記載のペロブス
カイト型透明ニオブ酸カリウム薄膜の製造方法。
14. The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 12, wherein the amorphous substrate is a glass substrate containing at least one element selected from alkaline earth metals, rare earths, Bi, Pb and Nb. .
【請求項15】結晶、アモルファス又はこれらの複合体
基板上に、アルカリ土類金属、希土類、Bi、Pb、N
b、Co、Ni、Wの内の少なくとも1種の元素を含む
アモルファス層をPVD法、ゾル−ゲル法、CVD法、
LPD法、厚膜印刷法の内のいずれかの方法で形成した
複合アモルファス基板上に作製する請求項10又は請求
項11記載のペロブスカイト型透明ニオブ酸カリウム薄
膜の製造方法。
15. Alkaline earth metal, rare earth, Bi, Pb, N on a crystalline, amorphous or composite substrate thereof.
PVD method, sol-gel method, CVD method, an amorphous layer containing at least one element of b, Co, Ni and W,
The method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to claim 10 or 11, which is produced on a composite amorphous substrate formed by any one of the LPD method and the thick film printing method.
【請求項16】結晶、アモルファス又はこれらの複合体
基板上に、アルカリ土類金属、希土類、Bi、Pb、N
bの内の少なくとも1種の元素を含むアモルファス層を
PVD法、ゾル−ゲル法、CVD法、LPD法、厚膜印
刷法の内のいずれかの方法で形成した複合アモルファス
基板上に作製する請求項12記載のペロブスカイト型透
明ニオブ酸カリウム薄膜の製造方法。
16. Alkaline earth metal, rare earth, Bi, Pb, N on a crystal, amorphous or composite substrate thereof.
An amorphous layer containing at least one element of b is formed on a composite amorphous substrate formed by any one of PVD method, sol-gel method, CVD method, LPD method and thick film printing method. Item 13. A method for producing a perovskite-type transparent potassium niobate thin film according to Item 12.
【請求項17】請求項1乃至請求項9のいずれかに記載
のアモルファス基板上に作製したペロブスカイト型透明
ニオブ酸カリウム薄膜を用いた光学素子。
17. An optical element using the perovskite type transparent potassium niobate thin film formed on the amorphous substrate according to claim 1. Description:
【請求項18】光学素子が光導波路素子である請求項1
7記載の光学素子。
18. The optical element is an optical waveguide element.
7. The optical element according to 7.
【請求項19】光学素子がSHG素子である請求項17
記載の光学素子。
19. The optical element is an SHG element.
The optical element described.
【請求項20】光学素子が光スイッチング素子である請
求項17記載の光学素子。
20. The optical element according to claim 17, wherein the optical element is an optical switching element.
JP19713496A 1995-07-28 1996-07-08 Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film Pending JPH09100125A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19713496A JPH09100125A (en) 1995-07-28 1996-07-08 Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7-212859 1995-07-28
JP21285995 1995-07-28
JP19713496A JPH09100125A (en) 1995-07-28 1996-07-08 Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09100125A true JPH09100125A (en) 1997-04-15

Family

ID=26510192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19713496A Pending JPH09100125A (en) 1995-07-28 1996-07-08 Thin film of potassium niobate, its production and optical element using the same thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09100125A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849861B2 (en) 2001-03-28 2005-02-01 Seiko Epson Corporation Electronic device and electronic apparatus
JP2008084820A (en) * 2006-08-29 2008-04-10 Toshiba Corp Atmospheric pressure discharge surface treatment equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849861B2 (en) 2001-03-28 2005-02-01 Seiko Epson Corporation Electronic device and electronic apparatus
JP2008084820A (en) * 2006-08-29 2008-04-10 Toshiba Corp Atmospheric pressure discharge surface treatment equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4204108B2 (en) Optical waveguide device and manufacturing method thereof
US6203860B1 (en) Thin film of potassium niobate process for producing the thin film and optical device using the thin film
Uhlmann et al. Sol-gel synthesis of optical thin films and coatings
Ballman et al. The growth of single crystalline waveguiding thin films of piezoelectric sillenites
JP4166032B2 (en) SBN-based crystallized glass
US5371812A (en) Waveguide type optical directional coupler
JP5717349B2 (en) Light modulation material and method for producing the same
JPWO2004068235A1 (en) Optical deflection element and manufacturing method thereof
La Serra et al. Preparation and characterization of thin films of TiO2 PbO and TiO2 Bi2O3 compositions
JPH11122073A (en) Surface acoustic wave element
JPH02244104A (en) Glass optical wave guide
JP2556206B2 (en) Method for manufacturing dielectric thin film
Swartz et al. Sol-gel PZT films for optical waveguides
JP2003066499A (en) Optical device and method of manufacturing the same
JP2011085735A (en) Optical device and method of controlling the same
JP2006058506A5 (en)
JP4333030B2 (en) Optical waveguide and method for manufacturing the same
JP2006058506A (en) Laminated structure and its manufacturing method, optical element, and optical product
JPH05313033A (en) Optical waveguide, manufacture thereof and optical element
JP2003075671A (en) Epitaxial ferroelectric thin film device and method of manufacturing the same
JPH0943645A (en) Nonlinear optical material and nonlinear optical element
JPH0437697A (en) Thin film of lithium niobate single crystal
KR20010047296A (en) Planar optic waveguide using aerosol process and method for manufacturing the same
JPH05249330A (en) Optical waveguide
JPS6365619B2 (en)