На фоне рэвалюцыі штучнага інтэлекту акуляры дапоўненай рэальнасці (AR) паступова ўваходзяць у грамадскую свядомасць. Як парадыгма, якая арганічна спалучае віртуальны і рэальны светы, акуляры дапоўненай рэальнасці адрозніваюцца ад прылад віртуальнай рэальнасці тым, што дазваляюць карыстальнікам адначасова ўспрымаць як лічбава праектаваныя выявы, так і навакольнае асвятленне. Для дасягнення гэтай двайной функцыянальнасці — праецыравання мікрадысплеяў у вочы пры захаванні знешняга святлопрапускання — акуляры дапоўненай рэальнасці на аснове аптычнага карбіду крэмнію (SiC) выкарыстоўваюць архітэктуру хвалявода (святлавода). Гэтая канструкцыя выкарыстоўвае поўнае ўнутранае адлюстраванне для перадачы выяваў, аналагічна перадачы па аптычным валакне, як паказана на схематычнай дыяграме.
Звычайна адна 6-цалевая высокачыстая паўізаляцыйная падкладка можа даць 2 пары шклоў, у той час як 8-цалевая падкладка змяшчае 3-4 пары. Выкарыстанне матэрыялаў SiC дае тры важныя перавагі:
- Выключны паказчык праламлення (2,7): Забяспечвае поўнакаляровае поле зроку (FOV) >80° з адным пластом лінзы, што ліквідуе вясёлкавыя артэфакты, распаўсюджаныя ў традыцыйных AR-канструкцыях.
- Інтэграваны трохкаляровы (RGB) хвалявод: замяняе шматслаёвыя хваляводныя стэкі, памяншаючы памеры і вагу прылады.
- Высокая цеплаправоднасць (490 Вт/м·К): Змяншае аптычную дэградацыю, выкліканую назапашваннем цяпла.
Гэтыя перавагі выклікалі высокі попыт на рынку AR-шкла на аснове карбіду крэмнію (SIC). Аптычны карбід крэмнію, які выкарыстоўваецца, звычайна складаецца з высакаякасных паўізаляцыйных крышталяў (HPSI), строгія патрабаванні да падрыхтоўкі якіх спрыяюць высокаму цяперашняму кошту. Такім чынам, распрацоўка падложак HPSI SiC мае вырашальнае значэнне.
1. Сінтэз паўізаляцыйнага парашка SiC
У прамысловай вытворчасці пераважна выкарыстоўваецца высокатэмпературны самараспаўсюджвальны сінтэз (СВС), працэс, які патрабуе дбайнага кантролю:
- Сыравіна: вугляродныя/крэмніевыя парашкі чысціні 99,999% з памерам часціц 10–100 мкм.
- Чысціня тыгля: графітавыя кампаненты праходзяць высокатэмпературную ачыстку, каб мінімізаваць дыфузію металічных прымешак.
- Кантроль атмасферы: аргон чысціні 6N (з убудаванымі ачышчальнікамі) падаўляе ўключэнне азоту; сляды газаў HCl/H₂ могуць быць уведзены для выпарэння злучэнняў бору і аднаўлення азоту, хоць канцэнтрацыя H₂ патрабуе аптымізацыі для прадухілення карозіі графіту.
- Стандарты абсталявання: печы сінтэзу павінны дасягаць базавага вакууму <10⁻⁴ Па з строгімі пратаколамі праверкі на герметычнасць.
2. Праблемы з ростам крышталяў
Патрабаванні да чысціні HPSI SiC падобныя:
- Сыходны матэрыял: парашок SiC чысціні 6N+ з утрыманнем B/Al/N <10¹⁶ см⁻³, Fe/Ti/O ніжэй за парогавыя нормы і мінімальным утрыманнем шчолачных металаў (Na/K).
- Газавыя сістэмы: 6N сумесі аргону і вадароду павышаюць удзельнае супраціўленне.
- Абсталяванне: малекулярныя помпы забяспечваюць звышвысокі вакуум (<10⁻⁶ Па); папярэдняя апрацоўка тыгля і прадуўка азотам маюць вырашальнае значэнне.
Інавацыі ў апрацоўцы субстратаў
У параўнанні з крэмніем, працяглыя цыклы росту SiC і ўласцівыя яму напружанні (якія выклікаюць расколіны/сколы па краях) патрабуюць перадавой апрацоўкі:
- Лазерная рэзка: павялічвае выхад з 30 пласцін (350 мкм, дроцяная піла) да >50 пласцін на булачку 20 мм, з магчымасцю пратанчэння да 200 мкм. Час апрацоўкі скарачаецца з 10-15 дзён (дроцяная піла) да <20 хвілін/пласціна для крышталяў 8 цаляў.
3. Супрацоўніцтва ў галіны
Каманда Meta па праектаванні Orion стала піянерам укаранення хваляводаў з карбіду крэмнію аптычнага класа, што стымулявала інвестыцыі ў даследаванні і распрацоўкі. Асноўныя партнёрскія адносіны ўключаюць:
- TankeBlue і MUDI Micro: Сумесная распрацоўка дыфракцыйных хваляводных лінзаў з дапоўненай рэальнасцю.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL і Kunyou Optoelectronics: стратэгічны альянс для інтэграцыі ланцужкоў паставак штучнага інтэлекту/дапоўненай рэальнасці.
Паводле прагнозаў рынку, да 2027 года штогод будзе вырабляцца 500 000 адзінак AR на аснове SiC, якія спажываюць 250 000 6-цалевых (або 125 000 8-цалевых) падложак. Гэтая тэндэнцыя падкрэслівае трансфармацыйную ролю SiC у оптыцы AR наступнага пакалення.
Кампанія XKH спецыялізуецца на пастаўках высакаякасных падкладак з карбіду крэмнію 4H-паўізаляцыйных (4H-SEMI) з наладжвальным дыяметрам ад 2 да 8 цаляў, адаптаваных да канкрэтных патрабаванняў у галіне радыёчастотнай і сілавой электронікі, а таксама оптыкі дапоўненай/віртуальнай рэальнасці. Нашы моцныя бакі ўключаюць надзейныя аб'ёмныя пастаўкі, дакладнасць налады (таўшчыня, арыентацыя, аздабленне паверхні) і поўную апрацоўку на ўласным заводзе, ад вырошчвання крышталяў да паліроўкі. Акрамя 4H-SEMI, мы таксама прапануем падкладкі тыпу 4H-N, 4H/6H-P і 3C-SiC, якія падтрымліваюць разнастайныя паўправадніковыя і оптаэлектронныя інавацыі.
Час публікацыі: 08 жніўня 2025 г.