Светлочувствителен материал
Употреба: светлочувствителни материали, използвани в технологията за производство на релефни конструкции. Същността на изобретението: фоточувствителният материал се състои от субстрат, слой - източник на сребро и разположен върху него аморфен слой. Сребърният източник е направен от халкогенидна сплав, съдържаща 5 - 67 ат.% Сребро. Повишена е механичната стабилност на материала. 2 кал.
Изобретението се отнася до светлочувствителни материали и се използва при разработването на технология за производство на релефни конструкции.
Известни органични фоточувствителни материали - фоторезисти от типа AZ-1350, Shirly [1] и техните местни колеги. Органичните фоторезисти се прилагат чрез центрофугиране на разтвора или по друг начин, придружен от изпаряване на разтворителя.
Необходимостта от използване на "мокър" метод за нанасяне на резистивен слой затруднява получаването на релефни конструкции с голяма площ с постоянна дебелина или структури на непланарни повърхности. Неорганичните материали със свойства на фоторезист, които се използват чрез нанасяне на резистивни слоеве върху носещ субстрат чрез вакуумно изпаряване или разпрашаване, нямат този недостатък. Сред неорганичните вещества като тънкослойни стъкла и сплави се използват като чувствителни на светлина материали [2,3]. Недостатъкът на тези материали е тяхната ниска фоточувствителност, особено във видимата област на спектъра, което изисква големи експозиции при получаване на релефни структури.
Най-близо до заявения обект е фоточувствителен материал, който използва ефекта на фотостимулирано разтваряне на среброто в тънки слоеве от аморфни халкогенидни сплави [4]. Този материал (фиг. 1) включва слой от метално сребро (2), който е източник на сребро, нанесен върху носител - субстрат (1), и аморфен слой от халкогенидна сплав (3), в който релефно изображение се формира чрез експозиция и последващо химическо офорт. Принципът на действие на този чувствителен на светлина материал е, че под действието на светлината среброто взаимодейства със сплавта на халкогенидите и се дифузира в дълбочината на халкогенидния слой. В резултат на фотохимичната реакция се променят физикохимичните свойства на халкогенидния слой, включително скоростта на разтваряне в различни офорти. Когато експонираният състав се обработва с ецтрант, върху който се редуват открити и неосветени площи, се получава релефна структура.
Недостатъкът на фоточувствителния материал, предложен в прототипа, е нестабилността на релефните структури, получени въз основа на него. Нестабилността се състои в спонтанно механично разрушаване на готовите конструкции, което води до напукване и подуване по време на съхранение и експлоатация. Тази нестабилност се дължи на факта, че в резултат на фотодифузията на сребро обемът на металния филм се променя. В резултат на прехода на част от среброто в халкогенидния слой във филмите възникват механични напрежения и дори кухини. Механичната нестабилност на структурите, получени на базата на светлочувствителния материал сребро - аморфен халкогенид, не позволява да се използват в продукти с повишени изисквания за надеждност на продукта.
Целта на изобретението е да повиши механичната стабилност на фоточувствителния състав и съответно повишаване на качеството на крайните продукти (релефни структури).
Тази цел се постига от факта, че в известния светлочувствителен материал, който включва слой - източник на сребро и слой аморфна халкогенидна сплав, отложена върху носител - субстрат, аморфен слой от халкогенидна сплав, съдържащ от 5 до 67 at.% Среброто се използва като слой от сребърен източник ... Предложеният светлочувствителен материал е показан схематично на фиг. 2. Слой от сребросъдържаща халкогенидна сплав (2) се нанася върху носител - субстрат (1) или върху маскиращ слой, ако има такъв, чрез термично изпаряване във вакуум, пръскане, центрофугиране или по друг начин. Дебелината на слоя от халкогенидна сплав, съдържаща сребро, може да варира в широки граници в зависимост от изискванията за крайния продукт. Като слой - източник на сребро, може да се използва сплав на базата на всеки халкоген, комбинация от халкогени, както и химични съединения на халкогени с други елементи, което включва сребро в състава си в концентрация, обхват на промяна на което е посочено по-горе.
Като материал за горния слой (3) може да се използва халкогенидна сплав от почти всеки състав, както е в прототипа. Най-горният слой се нанася също чрез термично изпаряване във вакуум, магнетрон, йонно-лъчево пръскане или центрофугиране. Дебелината на горния слой се избира в зависимост от необходимата дълбочина на релеф в получената структура и тя може да варира в широки граници.
Когато съдържанието на сребро в изходния слой е по-малко от 5 ат.%, Чувствителността на материала към светлина пада рязко поради намаляване на потока от сребърни йони в халкогенидния слой при осветление. Това не позволява получаването на висококачествени релефни структури. Когато съдържанието на сребро в изходния слой е повече от 67 at.%, Този слой винаги ще има двуфазна гранулирана структура (една от фазите, освен това ще има метално сребро), което се изразява в спад в разделителната способност, ограничени, в случая, от размера на отделните кристали сребро.
Отлагането на аморфен слой от сребросъдържаща халкогенидна сплав с концентрация на сребро 5-67 ат.% В предложеният светлочувствителен материал вместо метално сребро дава възможност за повишаване на механичната стабилност на крайните продукти. Когато предложеният материал е осветен с актинова светлина, концентрацията на сребърните йони се изравнява чрез дифузия от съдържащия сребро слой в горния слой на аморфната халкогенидна сплав, която първоначално не съдържа сребро. Този процес не е свързан с промяна във валентното състояние на среброто и образуването на кухини и значителни промени в обема в слоя - източника на сребро. По този начин механизмът за промяна на физикохимичните свойства на слоя по време на дифузия от метално сребро не е идентичен с механизма за промяна на физикохимичните свойства на халкогенидния слой в предложения материал. Следователно предложеното техническо решение не е очевидно.