Светочувствительное стекло
Фоточувствительное стекло , также называемое фотоструктурируемым стеклом ( ПСГ ) или фотомеханическим стеклом , представляет собой стекло из семейства литий - силикатных стекол, на котором изображения можно выгравировать с помощью коротковолнового излучения , например, ультрафиолетового . [1] Фоточувствительное стекло было впервые обнаружено С. Дональдом Стуки в 1937 году. [2] [3] [4]
Процесс воздействия
[ редактировать ]Когда стекло подвергается воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 280–320 нм, скрытое изображение формируется . На этом этапе стекло остается прозрачным, но его способность поглощать ультрафиолет увеличивается. Это повышенное поглощение можно обнаружить только с помощью УФ-спектроскопии пропускания и вызвано окислительно-восстановительной реакцией , которая происходит внутри стекла во время воздействия. Эта реакция заставляет ионы церия окисляться до более стабильного состояния, а ионы серебра восстанавливаются до серебра. [5]
Постэкспозиционная термообработка
[ редактировать ]Скрытое изображение, запечатленное в стекле, становится видимым при нагревании. [6] [2] [4] Эта термообработка проводится путем повышения температуры примерно до 500 ° C, чтобы обеспечить возможность окислительно-восстановительной реакции с образованием нанокластеров серебра. После этого температуру повышают до 550–560 °С и метасиликат лития (Li 2 SiO 3 на нанокластерах серебра образуется ). Этот материал образуется в кристаллической фазе. [6]
ВЧ химическое травление
[ редактировать ]Метасиликат лития на открытых участках стекла можно протравить плавиковой кислотой (HF) . При этом образуются стеклянные микроструктуры с шероховатостью в диапазоне 5 мкм, в результате чего получается трехмерное изображение создаваемой маски. [1] до 0,7 мкм. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Дитрих, ТР; Эрфельд, В; Лачер, М; Кремер, М; Спейт, Б. (1996). «Технологии изготовления микросистем на основе фототравленного стекла». Микроэлектронная инженерия . 30 (1–4): 497–504. дои : 10.1016/0167-9317(95)00295-2 .
- ^ Jump up to: а б Пол, с. 333
- ^ Британская энциклопедия, стр. 194–209
- ^ Jump up to: а б Малуф, с. 62–63
- ^ «Обработка фотоопределяемого стекла - Халидтантави» . сайты.google.com .
- ^ Jump up to: а б с «Обработка светочувствительных стеклянных конструкций APEX с гладкими и прозрачными боковыми стенками, Халид Х. Тантави, Янечка Оутс, Реза Камали, Натан Бергквист и Джон Д. Уильямс, Journal of Micromech. & Microeng. 21 (2011)» .
Библиография
[ редактировать ]- Британская энциклопедия, Новая Британская энциклопедия , т. 8 Macropaedia Ge-Hu, Британская энциклопедия, 1974, ISBN 0-85229-290-2
- Паркер, Сибил П., Словарь научных и технических терминов. McGraw-Hill Companies, Inc., (2003 г.) – «Светочувствительное стекло». ISBN 0-07-042313-X ,
- Малуф, Надим и др., Введение в проектирование микроэлектромеханических систем , Artech House, 2004 г., ISBN 1-58053-590-9
- Пол, Амаль, Химия очков , Springer, 1990, ISBN 0-412-27820-0
- Стуки, С. Дональд, Путешествие к центру хрустального шара: автобиография , Американское керамическое общество (1985), ISBN 0-916094-69-3
- Стуки, С. Дональд, Исследования в стекле: автобиография , Уайли-Блэквелл (2000), ISBN 1-57498-124-2