Hochauflösende NA-Linsen (SIL) für optische Datenspeicherung aus synthetischem Einkristalldiamanten

Der Kernpunkt bei der Erhöhung der Datenspeicherdichte ist die Fähigkeit zur Herstellung kleiner Linsen, die mit kurzen Wellenlängen klarkommen. Diese so genannten Solid-Immersion Lenses (SILs) unterliegen engsten Toleranzen beim Durchmesser, der Dicke und der Oberflächenform bzw. Rauheit bei Durchmessern von 1,0 mm oder weniger. Element Six gab die Entwicklung eines Prozesses, der die geforderte Formgenauigkeit in einem 1 mm grossen synthetischen Einkristalldiamantkugeln liefert, bekannt. Dieser neue Prozess hat die Genauigkeit der Linsen um den Faktor 10 im Vergleich zu vorher angewendeten Technologien erhöht.

Seit seiner Einführung im Jahr 1985 hat sich die Compact Disk zum Standardspeichermedium für Musik, Digitalfotografie, Computerdaten und Spiele entwickelt. Mit den gestiegenen Anforderungen an die Kapazität brauchen künftige Generationen optischer Medien deutlich höhere Speicherkapazitäten. Diese Entwicklung lässt sich am Siegeszug der DVD und an der Entwicklung des DVD-Nachfolgers, der Blu-Ray-Disk, erkennen. Diamantlinsen sind bei der nächsten Generation von Speichertechnologien ein äusserst wichtiges Bauteil. Diamantlinsen können eine Speicherkapazität von bis zu einem 1 Terra-Byte (1000 Gigabytes) je Disk ermöglichen.

Technisch gesehen wird die erhöhte Diskkapazität durch Verringerung der Wellenlängen des auslesenden Lasers und durch Erhöhen der numerischen Apertur (NA) der fokussierenden Linse bewerkstelligt. Zur Erreichung eines hohen NA-Werts wird ein Werkstoff mit hohem Brechungskoeffizienten und ausgezeichneter Transparenz bei den verwendeten Wellenlängen benötigt. Diamanten sind der ultimative Rohstoff für diesen Anwendungsfall, zumal Diamanten den höchsten Brechungskoeffizienten aller transparenten Werkstoffe im blauen und ultravioletten Bereich des Spektrums besitzen. Die synthetische Diamantherstellung unter Verwendung der CVD-Technik (Chemical Vapour Deposition) wurde von Element Six optimiert, um das entsprechend fehlerfreie reine optische Material herzustellen.

„Diese Linse ist ein bahnbrechender Durchbruch und Element Six ist stolz, an dieser neuen Diamanttechnologie beteiligt zu sein, die die Massenspeicherung von Daten für geschäftliche und Unterhaltungselektronik-Anwendungen ermöglichen wird. Das ist wieder ein Beispiel für die Entwicklung einer Diamantverarbeitungstechnologie im Nanobereich und ein Beweis für die Vielseitigkeit von Diamanten und davon, dass Element Six an der Spitze dieser Entwicklung steht“, meinte Christian Hultner, MD von Element Six.

Informationen über Element Six

Element Six ist Weltmarktführer bei der Produktion von allen Formen synthetischer Diamanten für Industrieanwendungen. Element Six hat bei der Entwicklung von CVD Diamanttechnologie seit den Achtziger Jahren mit einem weltweit anerkannten Forschungszentrum in Ascot, das sich diesen Aktivitäten widmet, Pionierarbeit geleistet. CVD Diamant eröffnet zahlreiche neue Anwendungsbereiche ausserhalb der herkömmlichen abrasiven Verwendung synthetischer Diamanten. So umfassen die Anwendungsgebiete von CVD Diamanten Laseraustrittsfenster, Schneidwerkzeuge, chirurgische Klingen, Austrittsfenster für Hochleistungsgyrotronen, Hitzeverteiler für Elektronikgeräte und aktive Elektronikgeräte.