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教員詳細

神田 健介 [かんだ けんすけ]
助教|博士(工学)
メールアドレス kanda@eng.u-hyogo.ac.jp
神田 健介

研究テーマ:MEMSデバイスと圧電薄膜の融合

 MEMS(マイクロ電気機械システム)は、スマートフォンやタブレット端末の傾き検出、デジタルカメラの手振れ補正、車の回転角検出など、各種センサやアクチュエータとして、近年身近なところで活躍しています。このMEMSは、一般的に金属やシリコンとその化合物などの材料で作られており、薄膜を成膜して微細加工を行うことの繰り返しによって製造されています。我々はこのMEMSを設計から製造、評価にいたるまで一貫して研究室で実施可能な設備を有しており、新しい機能や優れた性能を持つMEMSデバイスを生み出す研究を行っています。現在のメインテーマは従来MEMSや集積回路の分野では異種材料であった圧電セラミックスをMEMSに融合させることです。圧電材料は変形させると電圧を生じ、逆に電圧を印加させると変形する、材料自体がセンサおよびアクチュエータとして機能する知的材料です。圧電を利用したMEMSデバイスは、従来の静電型や電磁型のものと比較して、非常に単純な構造で実現できるため、小型化に向いていますが、微細加工することが困難です。我々は圧電材料の中でも特性に優れたPZT(Pb[Zr,Ti]O3)の薄膜成膜と微細加工に成功(図1)し、この技術を応用したデバイス開発を行っています。最近ではPZTと金属を交互に多層積層することによって、低電圧で大きな出力を得ることが可能なアクチュエータや、デバイスの設計自由度を向上させるための、加工済みのSi基板上へのPZT薄膜の成膜加工、柔軟な材料とPZTの融合(図2)など、特殊加工技術およびデバイス応用研究を行っています。

  • 一括作製したPZT-MEMSデバイス

    一括作製したPZT-MEMSデバイス

  • 90度以上曲げ駆動しても割れない樹脂/PZT構造

    90度以上曲げ駆動しても割れない樹脂/PZT構造