Ing latar mburi revolusi AI, kacamata AR mboko sithik mlebu kesadaran umum. Minangka paradigma sing nyampurake jagad maya lan nyata, kaca tingal AR beda karo piranti VR kanthi ngidini pangguna bisa ndeleng gambar sing digambarake kanthi digital lan cahya lingkungan sekitar bebarengan. Kanggo nggayuh fungsi ganda iki - nggambarake gambar microdisplay menyang mata nalika njaga transmisi cahya eksternal - kacamata AR berbasis silikon karbida (SiC) kelas optik nggunakake arsitektur pandu gelombang (lightguide). Desain iki nggunakake refleksi internal total kanggo ngirim gambar, analog karo transmisi serat optik, kaya sing digambarake ing diagram skematis.
Biasane, siji substrat semi-insulating kemurnian dhuwur 6-inci bisa ngasilake 2 pasang kaca tingal, dene substrat 8-inci nampung 3-4 pasangan. Adopsi bahan SiC menehi telung kaluwihan kritis:
- Indeks bias luar biasa (2.7): Mbisakake > 80° full-color field of view (FOV) kanthi lapisan lensa siji, ngilangi artefak pelangi sing umum ing desain AR konvensional.
- Integrated tri-werna (RGB) waveguide: Ngganti tumpukan waveguide multi-lapisan, ngurangi ukuran piranti lan bobot.
- Konduktivitas termal unggul (490 W/m·K): Ngurangi degradasi optik sing disebabake akumulasi panas.
Keuntungan kasebut nyebabake permintaan pasar sing kuat kanggo kacamata AR berbasis SiC. SiC kelas optik sing digunakake biasane kasusun saka kristal semi-insulating (HPSI) kemurnian dhuwur, sing syarat nyiapake sing ketat nyebabake biaya dhuwur saiki. Akibate, pangembangan substrat HPSI SiC penting.
1. Sintesis bubuk SiC Semi-Insulating
Produksi skala industri utamane nggunakake sintesis panyebaran diri suhu dhuwur (SHS), proses sing mbutuhake kontrol sing tliti:
- Bahan baku: 99,999% bubuk karbon/silikon murni kanthi ukuran partikel 10–100 μm.
- Kemurnian crucible: Komponen grafit ngalami pemurnian suhu dhuwur kanggo nyilikake panyebaran kotoran metalik.
- Kontrol atmosfer: argon kemurnian 6N (karo purifiers in-line) nyuda penggabungan nitrogen; Tilak gas HCl/H₂ bisa dienal kanggo volatilize senyawa boron lan nyuda nitrogen, sanajan konsentrasi H₂ mbutuhake optimalisasi kanggo nyegah korosi grafit.
- Standar peralatan: Tungku sintesis kudu entuk <10⁻⁴ vakum dhasar Pa, kanthi protokol mriksa bocor sing ketat.
2. Tantangan Wutah Kristal
Pertumbuhan HPSI SiC nuduhake syarat kemurnian sing padha:
- Bahan baku: bubuk SiC 6N+-kemurnian kanthi B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O ing sangisore wates ambang, lan logam alkali minimal (Na/K).
- Sistem gas: 6N argon / campuran hidrogen nambah resistivity.
- Peralatan: Pompa molekul njamin vakum ultrahigh (<10⁻⁶ Pa); pra-perawatan crucible lan nitrogen purging kritis.
Inovasi Pangolahan Substrat
Dibandhingake karo silikon, siklus wutah sing suwe SiC lan stres bawaan (nyebabake retak / chipping pinggiran) mbutuhake proses sing luwih maju:
- Irisan laser: Nambah asil saka 30 wafer (350 μm, gergaji kawat) dadi> 50 wafer saben 20-mm boule, kanthi potensial kanggo penipisan 200-μm. Wektu pangolahan mudhun saka 10-15 dina (wire saw) dadi <20 min/wafer kanggo kristal 8-inch.
3. Kolaborasi Industri
Tim Orion Meta wis dadi pionir adopsi pandu gelombang SiC kelas optik, sing nyurung investasi R&D. Kemitraan utama kalebu:
- TankeBlue & MUDI Micro: Pangembangan gabungan lensa pandu gelombang difraktif AR.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL, & Kunyou Optoelektronik: Aliansi strategis kanggo integrasi rantai pasokan AI/AR.
Proyeksi pasar ngira 500.000 unit AR basis SiC saben taun ing taun 2027, nggunakake 250.000 substrat 6 inci (utawa 125.000 8 inci). Lintasan iki negesake peran transformatif SiC ing optik AR generasi sabanjure.
XKH khusus nyedhiyakake substrat SiC 4H-semi-insulating (4H-SEMI) berkualitas kanthi diameter sing bisa disesuaikan wiwit 2-inci nganti 8-inci, disesuaikan kanggo nyukupi syarat aplikasi khusus ing RF, elektronika daya, lan optik AR/VR. Kekuwatan kita kalebu pasokan volume sing dipercaya, kustomisasi presisi (kekandelan, orientasi, finish permukaan), lan proses lengkap ing omah saka pertumbuhan kristal nganti polishing. Ngluwihi 4H-SEMI, kita uga nawakake substrat 4H-N-type, 4H/6H-P-type, lan 3C-SiC, ndhukung macem-macem inovasi semikonduktor lan optoelektronik.
Wektu kirim: Aug-08-2025