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プローブメモリ用マイクロカンチレバの製作とその衝突振動解析に関する研究

探针记忆微悬臂梁的制作及其冲击振动分析研究

基本信息

批准号：
11750219
负责人：
青柳誠司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では光近接場効果を用いた超高密度光ディスクの開発を想定し,圧電駆動型の読み取りヘッドをシリコンプロセスを応用したマイクロマシン技術を用いて作製することを最終的な目的とする.本年度の成果を以下に示す.1.クラックの無い高性能圧電薄膜の作製昨年度シリコンプロセスを駆使して圧電型マイクロカンチレバの開発を試みたが,圧電薄膜(PZT薄膜)の表裏に蒸着した上部電極,下部電極がクラックを介して導通し,コンデンサ構造にならないという問題点が発生した.本年度はこれを防ぐ為にPZTの堆積を多段階で行うプロセスを開発した.このプロセスは第1層のPZT薄膜を堆積させ,熱処理を行った後,第2層を第1層の上に堆積させ,熱処理を行い,これを繰り返すプロセスである.もし第1層にクラックが生じたとしても,第2層の堆積を行う際に修復される.0.24μmずつ5層の堆積を行うことにより膜厚1.2μmのクラックが無いPZT膜の作製に成功した.またマイクロカンチレバの作製の準備段階として,それより作製が容易なダイアフラム構造をシリコンプロセスにより作製することに成功した.2.流体力学を考慮した衝突振動解析プログラムの開発プローブメモリでは,静的対象物を扱うプローブ顕微鏡と異なり対象物体が高速回転運動する.このような条件下でのプローブヘッド(マイクロカンチレバ)の衝突振動解析を行うシミュレーションプログラムを完成させ,カンチレバサイズ,カンチレバとディスクとの摩擦係数,ディスクの回転速度等のパラメータを様々に変化させてシミュレーションを行い,安定したタッピングが行われる諸パラメータを検討した.3.マイクロ構造の振動挙動の観察マイクロカンチレバの衝突振動挙動の観察の準備段階として,上記1で開発した圧電駆動型ダイアフラムのマイクロ振動挙動をレーザドップラ振動計(分解能10nm,周波数応答100kHz)を用いて観察した.

This study aims to determine the development of ultra-high density optical fiber for optical near-field applications, and to determine the application of electro-dynamic optical fiber technology for optical near-field applications. The achievements of this year are as follows: 1. Fabrication of high performance piezoelectric thin films in the first year. The development of piezoelectric thin films (PZT thin films) was tested in the first year. The upper electrode and the lower electrode were evaporated on the surface of the piezoelectric thin films. This year, the PZT stack was developed in multiple stages. The PZT thin film of the first layer is deposited, and after heat treatment, the PZT thin film of the second layer is deposited on the PZT thin film of the first layer. The PZT film was successfully fabricated with a thickness of 1.2μm and a thickness of 5 μm. 2. Hydrodynamic considerations for conflict vibration analysis and development of static objects such as micro-mirrors and high-speed reciprocating motion of objects. Under these conditions, you can choose the right one. The analysis of conflict vibration is carried out in the process of solving the problem of friction coefficient, return speed, etc. 3. The preparation stage for the detection of vibration vibration of the structure and the collision vibration of the structure. The preparation stage for the detection of vibration of the structure and the collision vibration of the structure are discussed. The vibration meter (resolution energy 10nm, frequency response 100kHz) is used for the detection of the vibration of the structure and the collision vibration.