การสร้างเกรตติงเลี้ยวเบนจากฟิล์มไฮบริดไวแสงระหว่างซิลิกอนไดออกไซด์ และไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยวิธีการสร้างลวดลาย โดยอาศัยหลักการแทรกสอด

Abstract

บทคัดย่อ

บทความนี้เป็นการเสนอการสร้างเกรตติงเลี้ยวเบนแสงจากฟิล์มไฮบริดไวแสงระหว่าง ซิลิกอนไดออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์ (SiO₂/TiO₂) ด้วยวิธีการสร้างลวดลายโดยอาศัย หลักการแทรกสอดของแสง สารไฮบริดไวแสงสามารถเตรียมได้จากสารตั้งต้นระหว่างสารควบคู่ ไซเลน (Methacryloxy propyl trimethoxysilane: MAPTMS) กับไทเทเนียมไอโซโพรพอกไซด์ (Titanium isopropoxide: TiP) ด้วยวิธีการโซลเจล จากนั้นทำการเคลือบเป็นแผ่นฟิล์มไฮบริดไวแสง ด้วยวิธีการหมุนเคลือบสารละลายโซลเจลลงบนฐานรองรับกระจก ซึ่งการผสมสารละลายไฮบริด ระหว่างสารตั้งต้นสองตัวนี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่น 400- 500 นาโนเมตร ซึ่งเป็นความยาวคลื่นในช่วงที่ตามองเห็น ขณะที่เลือกใช้กระบวนการสร้างลวดลาย ของเกรตติงเลี้ยวเบนโดยอาศัยหลักการแทรกสอดของแสงฉายลงบนแผ่นฟิล์มไฮบริดไวแสงที่ เตรียมขึ้นมา ซึ่งวิธีการสร้างลวดลายลักษณะนี้เป็นกระบวนการสร้างลวดลายที่ง่าย สะดวกต่อการ ควบคุมตัวแปร อีกทั้งระบบของการทดลองไม่ซับซ้อน ทำให้เกรตติงเลี้ยวเบนที่ได้มีความสามารถ ในการเลี้ยวเบนแสง เพื่อให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานกับอุปกรณ์ทางแสงต่อไปได้

คำสำคัญ : ฟิล์มไฮบริดไวแสง, ซิลิกอนไดออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์, เกรตติงเลี้ยวเบน

Abstract

This paper presents the fabrication of diffraction grating using SiO₂/TiO₂ hybrid composite photosensitive thin films by interference lithography technique. The hybrid composite material was prepared by sol-gel method using Silane coupling agent Methacryloxy propyl trimethoxysilane (MAPTMS) and Titanium isopropoxide (TiP) as a starting precursor. The hybrid photosensitive sol-gel was spin-coated on cleaned glass substrates. The optical absorption spectrum of the hybrid composite films demonstrates the enhancement of optical absorption especially in visible range of 400-500 nm. With interference lithography technique, the interference pattern of the light was exposed on photosensitive hybrid films and desired diffraction pattern of grating was eventually obtained. Based on this technique, it is easy to control crucial parameters of the grating patterning from the interference set up. The as-fabricated grating can be practically utilized as an optical element in relevant applications.

Keywords : Hybrid composite photosensitive film, SiO₂/TiO₂, Diffraction grating