El vidrio fotosensible , también conocido como vidrio fotoestructurable ( PSG ) o vidrio fotomecanizable , es un vidrio de la familia de vidrios de silicato de litio en el que se pueden grabar imágenes utilizando radiaciones de onda corta como la luz 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 luz ultravioleta con longitudes de onda entre 280 y 320 nm, se forma una imagen latente . El vidrio permanece transparente en esta etapa, pero aumenta su capacidad para absorber la luz ultravioleta. Este aumento de absorción sólo es detectable mediante espectroscopía de transmisión UV y es causado por una reacción de reducción de oxidación 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 cristal se hace visible mediante calentamiento. [6] [2] [4] Este tratamiento térmico se realiza elevando la temperatura a aproximadamente 500 °C para permitir que la reacción de oxidación-reducción forme nanoclusters de plata. A continuación, la temperatura se eleva a 550-560 °C y se forma metasilicato de litio (Li 2 SiO 3 ) en los nanoclusters de plata. Este material se forma en la fase cristalina. [6]
El metasilicato de litio de las zonas expuestas del vidrio se puede grabar con ácido fluorhídrico (HF) . Se forman así microestructuras de vidrio con una rugosidad del orden de 5 µm, de las que se obtiene una imagen tridimensional de la máscara que se va a fabricar. [1] a 0,7 µm. [6]