เซ็นเซอร์ (sensor) เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์และมีการประมวลผลเพื่อส่งสัญญาณทางไฟฟ้าออกมา โดยมีความสัมพันธ์กันกับปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งที่ต้องการตรวจวัด โดยมีหลักการทำงานและรูปแบบที่แตกต่างกันออกไปโดยขึ้นอยู่กับชนิดของเซ็นเซอร์ ในปัจจุบันเซ็นเซอร์ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญและถูกประยุกต์ใช้งานกันอย่างหลากหลาย ทั้งทางด้านการจัดการระบบในอุตสาหกรรม การทำฟาร์มอัจฉริยะ (Smart Farm) การบริหารจัดการน้ำ (Water Resources Management) การควบคุมคุณภาพของพืชในทางเกษตรกรรม (Mahbub, M. 2020) การควบคุมสภาวะและตรวจสอบคุณภาพอาหาร (Li, Y., et al. 2019) การบริหารจัดการและการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดทางการแพทย์ รวมถึงการควบคุมและตรวจหาสิ่งแปลกปลอมในสิ่งแวดล้อม (Ray, P. P., et al. 2020)
ลิโธกราฟฟี (Lithography) เป็นหนึ่งในเทคนิคที่สามารถนำมาใช้ในการสร้างลวดลายเซนเซอร์ ซึ่งทำได้โดยฉายรังสียูวี (UV) ผ่านหน้ากากกั้นรังสี (UV Mask) ลงบนฐานรอง (Substrate) ที่เคลือบด้วยสารไวแสง (Photoresist) แล้วทำการล้างสารไวแสงด้วยน้ำยาขึ้นรูป (Developer) จะได้โครงสร้างลวดลายของเซนเซอร์ (A) จากนั้นจึงทำการเติมโลหะหรือวัสดุที่ต้องการลงไป (B) และเมื่อทำการ lift-off (C) จะได้ชั้นของเซ็นเซอร์ที่ต้องการ
(A) สร้างลวดลายด้วยกระบวนการโฟโตลิโธกราฟี (B) เติมโลหะลงในแม่พิมพ์พอลิเมอร์
(c) โครงสร้างของเซ็นเซอร์ที่ผ่านกระบวนการ lift-off
ด้วยเทคนิคลิโธกราฟฟีและเทคนิคการเคลือบฟิล์มบาง รวมถึงทรัพยากรอื่นๆ ที่ห้องปฏิบัติการ Microsystems ระบบลำเลียงแสงที่ 6 สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) (อ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.slri.or.th/bl6a/) สามารถสร้างโครงสร้างและอุปกรณ์ของเซ็นเซอร์ในระดับไมครอน แบบ Multilayer ได้ และสามารถสร้างเซ็นเซอร์ได้ครั้งละหลายชิปลงบนฐานรองรับ (Substrate) หลากหลายชนิดได้ จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่จะช่วยส่งเสริมและพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ ให้มีความก้าวหน้าต่อไปได้ในอนาคต
ผู้เขียน:
พิมพ์ชนก เหลือสูงเนิน
ดร.พัฒนพงศ์ จันทร์พวง