[16p-411-1~10] 6.1 強誘電体薄膜

[16p-411-6] エピタキシャルPMnN-PZT/Siトランスデューサを用いた高S/N比pMUTレンジファインダー

〇吉田 慎哉¹、周 朕¹、田中 秀治¹ (1.東北大工)

キーワード：圧電MEMS超音波トランスデューサ（pMUT）、Pb(Mn,Nb)O3-Pb(Zr,Ti)O3 (PMnN-PZT)エピタキシャル薄膜、レンジファインダー

我々の開発したSi上c軸配向Pb(Mn,Nb)O₃-Pb(Zr,Ti)O₃(PMnN-PZT)エピタキシャル薄膜（e_31,f:14.5 C/m², 比誘電率: 200~300）は，高信号雑音比を備えた圧電MEMS超音波トランスデューサ（pMUT）レンジファインダーを創出できる可能性を有している。
本研究では，この高圧電定数，低誘電率圧電薄膜を用いたpMUTを試作し，その測距能を評価した。その結果，信号雑音比閾値を12 dBとしたとき，1 Vp-pという小さな送信部駆動電圧でも，最大測距距離2.2 m，反射モードで1m以上を実現できる可能性が示された。デバイスや回路設計を最適化することで，さらなる高性能化が期待できる。