El vidrio fotosensible , también llamado vidrio fotoestructurable ( PSG ) o vidrio fotomecanizable , es un vidrio de la familia de vidrios de silicato de litio sobre el que se pueden grabar imágenes utilizando radiaciones de onda corta , como la ultravioleta . [1] El vidrio fotosensible fue descubierto por primera vez por S. Donald Stookey en 1937. [2] [3] [4]
Cuando el vidrio se expone a la luz ultravioleta con longitudes de onda entre 280 y 320 nm, se forma una imagen latente . El vidrio permanece transparente en esta etapa, pero su capacidad para absorber la luz ultravioleta aumenta. Esta mayor absorción solo es detectable mediante espectroscopia de transmisión ultravioleta y es causada por una reacción de oxidación-reducción que ocurre dentro del vidrio durante la exposición. Esta reacción hace que los iones de cerio se oxiden a un estado más estable y los iones de plata se reduzcan a plata. [5]
La imagen latente capturada en el vidrio se hace visible mediante el calentamiento. [6] [2] [4] Este tratamiento térmico se realiza elevando la temperatura a unos 500 °C para permitir que la reacción de oxidación-reducción forme nanoagrupaciones de plata. A continuación, la temperatura se eleva a 550–560 °C y se forma metasilicato de litio (Li 2 SiO 3 ) sobre las nanoagrupaciones de plata. Este material se forma en la fase cristalina. [6]
El metasilicato de litio en las regiones expuestas del vidrio se puede grabar con ácido fluorhídrico (HF) . Esto forma microestructuras de vidrio con una rugosidad en el rango de 5 μm, lo que da como resultado una imagen tridimensional de la máscara que se va a producir. [1] a 0,7 μm. [6]