Tehisintellekti revolutsiooni taustal jõuavad AR-prillid järk-järgult avalikkuse teadvusse. Paradigmana, mis ühendab sujuvalt virtuaalse ja reaalse maailma, erinevad AR-prillid VR-seadmetest selle poolest, et võimaldavad kasutajatel samaaegselt tajuda nii digitaalselt projitseeritud pilte kui ka ümbritsevat valgust. Selle kahekordse funktsionaalsuse saavutamiseks – mikroekraanipiltide projitseerimine silmadesse, säilitades samal ajal välise valguse läbilaskvuse – kasutavad optilise kvaliteediga ränikarbiidil (SiC) põhinevad AR-prillid lainejuhi (valgusjuhi) arhitektuuri. See disain kasutab piltide edastamiseks täielikku sisemist peegeldust, analoogselt optilise kiu ülekandega, nagu on näidatud skemaatilisel diagrammil.
Tavaliselt saab ühest 6-tollisest kõrge puhtusastmega poolisoleerivast alusmaterjalist valmistada 2 paari klaase, samas kui 8-tolline alusmaterjal mahutab 3–4 paari. SiC-materjalide kasutuselevõtt annab kolm olulist eelist:
- Erakordne murdumisnäitaja (2,7): võimaldab ühe läätsekihiga üle 80° täisvärvilise vaatevälja (FOV), kõrvaldades tavapäraste AR-disainide puhul levinud vikerkaareartefaktid.
- Integreeritud kolmevärviline (RGB) lainejuht: asendab mitmekihilisi lainejuhtide virnasid, vähendades seadme suurust ja kaalu.
- Suurepärane soojusjuhtivus (490 W/m·K): Leevendab soojuse akumuleerumisest tingitud optilist halvenemist.
Need eelised on toonud kaasa suure turunõudluse ränikarbiidil (SiC) põhinevate AR-klaaside järele. Kasutatav optilise kvaliteediga ränikarbiid (SiC) koosneb tavaliselt kõrge puhtusastmega poolisoleerivatest (HPSI) kristallidest, mille ranged ettevalmistusnõuded aitavad kaasa praegustele kõrgetele hindadele. Seetõttu on HPSI ränikarbiidi aluspindade väljatöötamine ülioluline.
1. Poolisoleeriva SiC-pulbri süntees
Tööstuslikus tootmises kasutatakse peamiselt kõrgel temperatuuril toimuvat isepaljunevat sünteesi (SHS), mis nõuab hoolikat kontrolli:
- Toorained: 99,999% puhtad süsiniku/räni pulbrid osakeste suurusega 10–100 μm.
- Tiigli puhtus: grafiidikomponendid puhastatakse kõrgel temperatuuril, et minimeerida metalliliste lisandite difusiooni.
- Atmosfääri kontroll: 6N puhtusastmega argoon (sisseehitatud puhastitega) pärsib lämmastiku lisamist; booriühendite lenduvuse suurendamiseks ja lämmastiku vähendamiseks võib sisse tuua jälgi HCl/H₂ gaase, kuigi H₂ kontsentratsiooni tuleb grafiidi korrosiooni vältimiseks optimeerida.
- Seadmete standardid: Sünteesahjud peavad saavutama baasvaakumi <10⁻⁴ Pa, järgides rangeid lekkekontrolli protokolle.
2. Kristallide kasvu väljakutsed
HPSI SiC kasvul on sarnased puhtusnõuded:
- Tooraine: 6N+ puhtusastmega SiC pulber, mille B/Al/N suhe on <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O sisaldus alla piirnormide ja minimaalsed leelismetallide (Na/K) sisaldused.
- Gaasisüsteemid: 6N argooni/vesiniku segud suurendavad takistust.
- Varustus: Molekulaarpumbad tagavad ülikõrge vaakumi (<10⁻⁶ Pa); tiigli eeltöötlus ja lämmastikuga puhastamine on kriitilise tähtsusega.
Substraadi töötlemise uuendused
Võrreldes räniga nõuavad SiC pikad kasvutsüklid ja loomupärane pinge (mis põhjustab pragunemist/servade mõranemist) täiustatud töötlemist:
- Laserlõikamine: Suurendab saagist 30 vahvlilt (350 μm, traatsaag) >50 vahvlini 20 mm paksuse kristalli kohta, võimalusega harvendada 200 μm. Töötlemisaeg lüheneb 10–15 päevalt (traatsaag) <20 minutini vahvli kohta 8-tolliste kristallide puhul.
3. Koostöö tööstusharudega
Meta Orioni meeskond on olnud teerajajaks optilise kvaliteediga SiC-lainejuhtide kasutuselevõtul, ergutades investeeringuid teadus- ja arendustegevusse. Peamised partnerlused hõlmavad järgmist:
- TankeBlue ja MUDI Micro: AR-i difraktsiooniläätsede ühine arendus.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL ja Kunyou Optoelectronics: strateegiline liit tehisintellekti/liitreaalsuse tarneahela integreerimiseks.
Turuprognoosid ennustavad 2027. aastaks 500 000 ränikarbiidil põhinevat AR-seadet aastas, mis tarbib 250 000 6-tollist (või 125 000 8-tollist) substraati. See trend rõhutab ränikarbiidi murrangulist rolli järgmise põlvkonna AR-optikas.
XKH on spetsialiseerunud kvaliteetsete 4H-poolisoleerivate (4H-SEMI) SiC-substraatide tarnimisele kohandatavate läbimõõtudega vahemikus 2–8 tolli, mis on kohandatud vastama spetsiifilistele rakendusnõuetele raadiosageduslikus, jõuelektroonikas ja AR/VR optikas. Meie tugevuste hulka kuuluvad usaldusväärne mahu etteanne, täpne kohandamine (paksus, orientatsioon, pinnaviimistlus) ja täielik kohapealne töötlemine kristallide kasvatamisest poleerimiseni. Lisaks 4H-SEMI-le pakume ka 4H-N-tüüpi, 4H/6H-P-tüüpi ja 3C-SiC-substraate, toetades mitmesuguseid pooljuhtide ja optoelektroonika uuendusi.
Postituse aeg: 08.08.2025