Laban sa backdrop ng AI revolution, unti-unting pumapasok sa kamalayan ng publiko ang mga salamin sa AR. Bilang isang paradigm na walang putol na pinagsasama ang virtual at totoong mundo, ang mga AR glass ay naiiba sa mga VR device sa pamamagitan ng pagbibigay-daan sa mga user na makita ang parehong digitally projected na mga imahe at ambient environmental light nang sabay-sabay. Para makamit ang dual functionality na ito—pag-project ng mga microdisplay na larawan sa mga mata habang pinapanatili ang panlabas na pagpapadala ng liwanag—ang optical-grade silicon carbide (SiC)-based AR glasses ay gumagamit ng waveguide (lightguide) architecture. Ang disenyong ito ay gumagamit ng kabuuang panloob na pagmuni-muni upang magpadala ng mga imahe, na kahalintulad sa optical fiber transmission, gaya ng inilalarawan sa schematic diagram.
Karaniwan, ang isang 6-inch high-purity semi-insulating substrate ay maaaring magbunga ng 2 pares ng baso, habang ang isang 8-inch na substrate ay tumatanggap ng 3-4 na pares. Ang pag-aampon ng mga materyales ng SiC ay nagbibigay ng tatlong kritikal na pakinabang:
- Pambihirang refractive index (2.7): Pinapagana ang >80° full-color na field of view (FOV) na may iisang lens layer, na inaalis ang mga artifact ng rainbow na karaniwan sa mga kumbensyonal na disenyo ng AR.
- Pinagsamang tri-color (RGB) waveguide: Pinapalitan ang multi-layer waveguide stack, binabawasan ang laki at bigat ng device.
- Superior thermal conductivity (490 W/m·K): Pinapababa ang pagkasira ng optical na dulot ng akumulasyon ng init.
Ang mga merito na ito ay nagtulak ng malakas na pangangailangan sa merkado para sa SiC-based na AR glasses. Ang optical-grade SiC na ginagamit ay karaniwang binubuo ng high-purity semi-insulating (HPSI) crystals, na ang mahigpit na mga kinakailangan sa paghahanda ay nakakatulong sa kasalukuyang mataas na gastos. Dahil dito, ang pagbuo ng HPSI SiC substrates ay mahalaga.
1. Synthesis ng Semi-Insulating SiC Powder
Pang-industriya-scale na produksyon ay kadalasang gumagamit ng high-temperature self-propagating synthesis (SHS), isang prosesong nangangailangan ng masusing kontrol:
- Mga hilaw na materyales: 99.999% purong carbon/silicon powder na may sukat ng particle na 10–100 μm.
- Crucible purity: Ang mga bahagi ng graphite ay sumasailalim sa high-temperature purification para mabawasan ang diffusion ng metal na impurity.
- Kontrol sa kapaligiran: Pinipigilan ng 6N-purity argon (na may mga in-line na purifier) ang pagsasama ng nitrogen; Ang mga bakas na HCl/H₂ na gas ay maaaring ipasok upang pabagu-bago ang mga boron compound at bawasan ang nitrogen, kahit na ang konsentrasyon ng H₂ ay nangangailangan ng pag-optimize upang maiwasan ang graphite corrosion.
- Mga pamantayan ng kagamitan: Dapat makamit ng mga synthesis furnaces ang <10⁻⁴ Pa base vacuum, na may mahigpit na mga protocol sa pag-leak-checking.
2. Mga Hamon sa Paglago ng Crystal
Ang paglago ng HPSI SiC ay may katulad na mga kinakailangan sa kadalisayan:
- Feedstock: 6N+-purity SiC powder na may B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O sa ibaba ng mga limitasyon ng threshold, at minimal na alkali metal (Na/K).
- Mga sistema ng gas: 6N argon/hydrogen blends nagpapahusay ng resistivity.
- Kagamitan: Tinitiyak ng mga molekular na bomba ang napakataas na vacuum (<10⁻⁶ Pa); kritikal ang crucible pre-treatment at nitrogen purging.
Mga Inobasyon sa Pagproseso ng Substrate
Kung ikukumpara sa silicon, ang matagal na paglago ng SiC at likas na stress (nagdudulot ng pag-crack/edge chipping) ay nangangailangan ng advanced na pagproseso:
- Laser slicing: Pinapataas ang yield mula 30 wafer (350 μm, wire saw) hanggang sa >50 wafer bawat 20-mm boule, na may potensyal para sa 200-m thinning. Bumababa ang oras ng pagproseso mula 10–15 araw (wire saw) hanggang <20 min/wafer para sa 8-pulgadang kristal.
3. Mga Pakikipagtulungan sa Industriya
Ang Orion team ng Meta ay nagpasimuno sa optical-grade SiC waveguide adoption, na nag-udyok sa mga pamumuhunan sa R&D. Kabilang sa mga pangunahing partnership ang:
- TankeBlue at MUDI Micro: Pinagsamang pagbuo ng AR diffractive waveguide lens.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL, at Kunyou Optoelectronics: Madiskarteng alyansa para sa AI/AR supply chain integration.
Tinatantya ng mga market projection ang 500,000 SiC-based AR unit taun-taon pagsapit ng 2027, na kumukonsumo ng 250,000 6-inch (o 125,000 8-inch) na substrate. Binibigyang-diin ng trajectory na ito ang pagbabagong papel ng SiC sa susunod na henerasyong AR optics.
Dalubhasa ang XKH sa pagbibigay ng mataas na kalidad na 4H-semi-insulating (4H-SEMI) SiC substrates na may mga nako-customize na diameter mula 2-inch hanggang 8-inch, na iniakma upang matugunan ang mga partikular na kinakailangan sa application sa RF, power electronics, at AR/VR optics. Kasama sa aming mga kalakasan ang maaasahang supply ng volume, precision customization (kapal, oryentasyon, surface finish), at buong in-house na pagproseso mula sa paglaki ng kristal hanggang sa pag-polish. Higit pa sa 4H-SEMI, nag-aalok din kami ng 4H-N-type, 4H/6H-P-type, at 3C-SiC substrates, na sumusuporta sa magkakaibang semiconductor at optoelectronic na mga inobasyon.
Oras ng post: Aug-08-2025