[发明专利]超声波探头及其制造方法、以及压电振动子及其制造方法

权利要求书

1.一种超声波探头，具备：

单结晶压电体，该单结晶压电体具有结晶方位为[100]的面亦即第1面以及与所述第1面对置并且结晶方位为[100]的面亦即第2面；

设置在所述单结晶压电体的所述第1面侧的第1电极以及设置在所述单结晶压电体的所述第2面侧的第2电极；

声匹配层，其被设置在所述第1电极之上；以及

背衬材料，其被设置在所述第2电极之下，

所述单结晶压电体沿着通过所述第1电极、所述单结晶压电体以及所述第2电极的第1方向被分极，包含所述第1方向的剖开面具有沿着所述第1电极或所述第2电极的多层形状，

所述多层形状中的各层的厚度为0.5微米以上5微米以下。

2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，

所述单结晶压电体包含铅复合钙钛矿化合物。

3.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，

所述铅复合钙钛矿化合物具有氧化镁和氧化铟中的至少一种以及氧化铌。

4.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，

所述各层的厚度为0.5微米以上2微米以下。

5.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，

所述铅复合钙钛矿化合物具有vmol%的锆酸铅、xmol%的铟铌酸铅、ymol%的镁铌酸铅、以及zmol%的钛酸铅，v=0～0.15、x=0.24～0.74、y=0～0.50、z=0.26～0.33，并且v+x+y=0.67～0.74，并且v+x+y+z=1，

所述铅复合钙钛矿化合物的结晶结构的相转移温度为95℃以上150℃以下。

6.一种超声波探头制造方法，其中，

制作由具有氧化镁和氧化铟中的至少一种以及氧化铌的铅复合钙钛矿化合物构成的压电单结晶，

通过以所述压电单结晶的结晶方位为[100]的面切断所述压电单结晶，制作具有成为结晶方位为[100]的面的第1面、以及与所述第1面对置并且成为结晶方位为[100]的面的第2面的单结晶晶片，

在所述单结晶晶片的所述第1面侧和所述第2面侧分别设置第1电极以及第2电极，

在所述第1电极与第2电极之间以规定的次数施加具有规定的频率和规定的峰间电场的交流电场，

在所述第1电极之上设置声匹配层，

在所述第2电极之下设置背衬材料。

7.根据权利要求6所述的超声波探头制造方法，其中，

所述规定的峰间电场为0.5kV/mm以上2.5kV/mm以下，

在施加了所述交流电场之后，在所述电极之间施加具有0.25kV/mm以上2.5kV/mm以下的电场的直流电场。

8.根据权利要求6所述的超声波探头制造方法，其中，

所述规定的频率为0.1赫兹以上1000赫兹以下，

所述规定的次数为2次以上1000次以下。

9.根据权利要求7所述的超声波探头制造方法，其中，

所述规定的峰间电场大于所述直流电场的最大电场。

10.一种压电振动子，具备：

单结晶压电体，该单结晶压电体由具有氧化镁和氧化铟中的至少一种以及氧化铌的铅复合钙钛矿化合物构成，并且具有结晶方位为[100]的面亦即第1面、以及与所述第1面对置且结晶方位为[100]的面亦即第2面；以及

设置在所述单结晶压电体的所述第1面侧的第1电极以及设置在所述单结晶压电体的所述第2面侧的第2电极，

所述单结晶压电体沿着通过所述第1电极、所述单结晶压电体以及所述第2电极的第1方向被分极，包含所述第1方向的剖开面具有沿着所述第1电极或所述第2电极的多层形状，

所述多层形状中的各层的厚度为0.5微米以上5微米以下。

11.一种压电振动子制造方法，其中，

制作由具有氧化镁和氧化铟中的至少一种以及氧化铌的铅复合钙钛矿化合物构成的压电单结晶，

通过以所述压电单结晶的结晶方位为[100]的面切断所述压电单结晶，制作具有成为结晶方位为[100]的面的第1面以及与所述第1面对置并且成为结晶方位为[100]的面的第2面的单结晶晶片，

在所述单结晶晶片的所述第1面侧和所述第2面侧分别设置第1电极以及第2电极，

在所述第1电极以及第2电极之间以规定的次数施加具有规定的频率和规定的峰间电场的交流电场。