วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553

ในฮาร์ดดิสก์ เพดานบินของหัวอ่าน/เขียน (Flying height) หรือระยะห่างที่หัวอ่าน/เขียนบินเหนือแผ่นบันทึกแม่เหล็กได้ถูกออกแบบให้มีขนาดต่ำลงเรื่อยๆ ปัจจุบันมีขนาดต่ำกว่า 10 นาโนเมตรเพื่อให้สามารถบันทึกข้อมูลได้หนาแน่นมากขึ้น โดยทั่วไปเพดานบินของหัวอ่าน/เขียนจะถูกวัดในเครื่องวัดเพดานบิน (Flying height tester) ซึ่งใช้หลักการแทรกสอดของแสงผ่านแผ่นจานแก้วใสซึ่งมีความเรียบและตรงเป็นพิเศษ โดยในขณะวัดหัวอ่าน/เขียนจะเกิดการสัมผัสกับจานแก้วเป็นระยะๆ ซึ่งทำให้จานแก้วเกิดการสึกหรอได้ง่ายและมีอายุการใช้งานสั้น จึงทำให้มีค่าใช้จ่ายในส่วนของจานแก้วนี้ค่อนข้างสูง ยกตัวอย่างเช่น บริษัท เวสเทิร์น ดิจิตอล (ประเทศไทย) มีค่าใช้จ่ายในส่วนของจานแก้วนี้สูงถึง 2 ล้านบาทต่อปี ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์หลักในการเพิ่มความทนทานของจานแก้ว โดยการเคลือบผิวจานแก้วด้วยวัสดุเคลือบแข็งประเภทคาร์บอนคล้ายเพชร (DLC: Diamond-like-carbon) ซึ่งจะส่งผลให้อายุการใช้งานของจานแก้วเพิ่มขึ้น และทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนของจานแก้วลงได้ นอกจากนี้งานวิจัยนี้ยังได้นำเสนอการปรับปรุงความไว (Sensitivity) ในการวัดเพดานบินของหัวอ่าน/เขียนด้วยการปรับความหนาของชั้นเคลือบผิวบนดิสก์ที่พัฒนาขึ้น การเคลือบผิวจานแก้วจะเริ่มจากการปลูกชั้นซิลิกอนเพื่อช่วยในการยึดเกาะแล้วตามด้วยชั้น DLC ด้วยวิธีการ Ion beam deposition จากการทดสอบการสึกหรอ (Wear test) ของดิสก์ที่พัฒนาขึ้นเปรียบเทียบกับจานแก้วปกติด้วยเครื่อง Triboindentor พบว่าดิสก์ที่พัฒนาขึ้นซึ่งประกอบด้วยชั้นซิลิกอนหนา 3 นาโนเมตรและชั้น DLC หนา 15 นาโนเมตร สามารถลดความลึกของรอยขีดข่วนลงได้ถึง 92% จากการวัดอายุการใช้งานในเครื่องวัด Flying height พบว่าดิสก์ที่พัฒนาขึ้นนั้นมีอายุการใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 30 เท่า เมื่อเทียบกับจานแก้ว จึงสามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนของจานแก้วลงได้ถึง 96% ในการปรับปรุงความไว (Sensitivity) ได้พัฒนาดิสก์ที่ประกอบด้วย 4 ชั้น คือชั้นซิลิกอน1 หนา 1 นาโนเมตร ชั้น DLC1 หนา 55 นาโนเมตร ชั้นซิลิกอน 2 หนา 3 นาโนเมตรและชั้น DLC2 หนา 25 นาโนเมตร ซึ่งพบว่าดิสก์ที่พัฒนาขึ้นมีความไวในการวัดเพดานบินเพิ่มมากขึ้นถึง 85% ในช่วงเพดานบินระหว่าง 0 ถึง 20 นาโนเมตร เมื่อเปรียบเทียบกับการวัดโดยใช้จานแก้วปกติ อนึ่งแนวทางนี้ได้แสดงให้เห็นแล้วว่า สามารถเพิ่มอายุการใช้งานของจานแก้วได้อย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งยังสามารถเพิ่มความไวในการวัด Flying height ได้อีกด้วย