เซ็นเซอร์ (sensor) เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์และมีการประมวลผลเพื่อส่งสัญญาณทางไฟฟ้าออกมา โดยมีความสัมพันธ์กันกับปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งที่ต้องการตรวจวัด โดยมีหลักการทำงานและรูปแบบที่แตกต่างกันออกไปโดยขึ้นอยู่กับชนิดของเซ็นเซอร์ ในปัจจุบันเซ็นเซอร์ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญและถูกประยุกต์ใช้งานกันอย่างหลากหลาย ทั้งทางด้านการจัดการระบบในอุตสาหกรรม การทำฟาร์มอัจฉริยะ การบริหารจัดการน้ำ การควบคุมคุณภาพของพืชในทางเกษตรกรรม การควบคุมสภาวะและตรวจสอบคุณภาพอาหาร การบริหารจัดการและการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดทางการแพทย์ รวมถึงการควบคุมและตรวจหาสิ่งแปลกปลอมในสิ่งแวดล้อม

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) สามารถสร้างโครงสร้างและอุปกรณ์ของเซ็นเซอร์ในระดับไมครอนแบบ Multilayer ได้ โดยจุดเด่นของระบบลำเลียงแสงนี้คือ การสร้างโครงสร้างสัดส่วนสูงด้วยรังสีเอ็กซ์ และสามารถสร้างเซ็นเซอร์ได้ครั้งละหลายชิปลงบนฐานรองรับ (Substrate) หลากหลายชนิดได้ ซึ่งจะเป็นการลดต้นทุนการผลิต และแสดงให้เห็นถึงความแม่นยำในการทำซ้ำ (reproducibility) จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่จะช่วยส่งเสริมและพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ ให้มีความก้าวหน้าต่อไปได้ในอนาคต

 

 

 

 

                            

 

                            

 

                                    

 

                              

 

                                                           

 

บทความโดย

ดร.พัฒนพงศ์ จันทร์พวง ผู้จัดการและนักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง

นางสาวพิมพ์ชนก เหลือสูงเนิน นักศึกษาปริญญาเอก สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง