【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0051
利用課題名 / Title
圧電薄膜MEMSデバイス開発
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ダイシング/ Dicing,ワイヤーボンディング/ Wire Bonding,アクチュエーター/ Actuator,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,光デバイス/ Optical Device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
ベルガラ アンドレア
所属名 / Affiliation
東北大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-058：マスクレスアライナ
TU-101：酸化炉
TU-206：アルバックICP-RIE#2
TU-255：ディスコ ダイサ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では、圧電MEMS可変焦点液体レンズの開発を目的とし、新しい組み立て手法を用いて、液体レンズと圧電アクチュエータを一体化しました。SOI基板上にPZT薄膜アクチュエータを作製し、イオンゲルおよびシリコンオイルを光学媒体として比較し、最適な構成を検討しました。
実験 / Experimental
PZT薄膜アクチュエータを製作し、異なる静電場での変位を白色光干渉計で測定しました。また、アクチュエータと光学媒体を組み合わせた後、レンズの焦点距離の変化を光学測定で評価しました。
結果と考察 / Results and Discussion
アクチュエータは40 Vの電圧で約15 µmの変位を達成し、焦点距離は∞から約31.6 mmまで変化しました。イオンゲルは電圧が高くなると分解するため、シリコンオイルが最適な光学媒体と判断されました。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
著者は、PZT 圧電スタックを親切に提供していただいたスタンレー電気株式会社と、本研究の初期段階で貢献していただいた Leo Soda 氏（École des Mines de Saint-Étienne、フランス）に感謝の意を表します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Zhengnan Tang, Investigation on liquid medium integration for piezoelectric MEMS tunable liquid lenses, Sensors and Actuators A: Physical, 377, 115732(2024).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2024.115732
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- A. Vergara, Z. Tang, Y. Suzuki, S. Tanaka, “Piezoelectric MEMS variable focus lens actuator with piezoresistors for position control” 日本機械学会第15回マイクロ・ナノ工学シンポジウム予稿集 27P3-PN-92, 2024年11月
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件