Hoe siliciumcarbide overgaat naar AR-brillen

Met de snelle ontwikkeling van de augmented reality (AR) technologie gaan slimme bril als belangrijke drager van AR geleidelijk van concept naar realiteit.de wijdverspreide toepassing van slimme bril wordt nog steeds geconfronteerd met verschillende technische uitdagingenIn de afgelopen jaren is siliciumcarbide (SiC), als een opkomend materiaal, een zeer belangrijk onderdeel van de oplossingen voor het vervaardigen van beeldschermen.heeft een wijdverspreid gebruik gekregen in verschillende vermogensemiconductorapparaten en -modulesDe hoge brekingsindex, uitstekende warmteafvoerprestaties, en de hoge temperatuur van de glasglassen...De hoge hardheid van siliciumcarbide maakt dat het een enorm potentieel heeft op het gebied van beeldschermtechnologie.De volgende artikelen onderzoeken hoe siliciumcarbide revolutionaire veranderingen kan brengen in slimme bril, met de nadruk op de eigenschappen van siliciumcarbide.technologische doorbraken, markttoepassingen en toekomstperspectieven.

Eigenschappen en voordelen van siliciumcarbide

Siliciumcarbide is een breedbandgap halfgeleidermateriaal met uitstekende eigenschappen zoals hoge hardheid, hoge thermische geleidbaarheid en hoge brekingsindex.Deze eigenschappen zorgen ervoor dat het een breed scala aan potentiële toepassingen in elektronische apparaten heeftVoor het gebied van slimme glazen worden de voordelen van siliciumcarbide voornamelijk weerspiegeld in de volgende aspecten:

• Hoge brekingsindex: de brekingsindex van siliciumcarbide is zo hoog als 2.6Een hoge brekingsindex betekent dat siliciumcarbide de verspreiding van het licht effectiever kan beperken.het verminderen van het lichtverlies, waardoor de helderheid van het scherm en het gezichtsveld (FOV) worden verbeterd. Zo gebruiken de Orion AR-brillen van Meta's bijvoorbeeld siliciumcarbide golfgeleidertechnologie, waardoor een gezichtsveld van 70 graden wordt bereikt,ver boven de 40 graden FOV van traditionele glasmaterialen.
• Uitstekende warmteafvoer: de thermische geleidbaarheid van siliciumcarbide is enkele honderden keren hoger dan die van gewoon glas, waardoor een snelle warmteoverdracht mogelijk is.Warmteafvoer is een kritiek probleemSiliciumcarbide lenzen kunnen snel warmte van de optische eenheid overbrengen, waardoor de stabiliteit en levensduur van het apparaat worden verbeterd.
• Hoge hardheid en slijtvastheid: siliciumcarbide is een van de hardste materialen die bekend is, op de tweede plaats na diamant.In tegenstelling, glas- en harsematerialen zijn gevoeliger voor krassen, wat de gebruikerservaring beïnvloedt.
• Anti-Rainbow Effect: traditionele glasmaterialen in AR-brillen zijn gevoelig voor het regenboogeffect,die optreedt wanneer omgevingslicht van het golfgeleideroppervlak wordt gereflecteerd en dynamische kleurlichtpatronen vormt. Siliconcarbide kan door het optimaliseren van de roosterstructuur het regenboogeffect dat vaak voorkomt bij traditionele glasmaterialen effectief elimineren en zo de weergave kwaliteit verbeteren.

Technologische doorbraken van siliciumcarbide in AR-brillen

In de afgelopen jaren zijn de technologische doorbraken van siliciumcarbide op het gebied van AR-glassen voornamelijk tot uiting gekomen in de ontwikkeling van diffractieoptische golfgeleiderlenzen.Diffractie-optische golfgeleider is een weergave technologie gebaseerd op de combinatie van optische diffractie verschijnselen en golfgeleider structuren, die het door de optische eenheid gegenereerde beeld door het rooster in de lens kan leiden, waardoor de lensdikte wordt verminderd en AR-brillen dichter bij gewone bril uitzien.

In oktober 2024 nam Meta (voorheen Facebook) een combinatie van met siliciumcarbide gegraveerde golfleiders en microLED's in zijn Orion AR-brillen aan, waardoor belangrijke knelpunten in AR-brillen werden opgelost,zoals het gezichtsveldPascual Rivera, optisch wetenschapper bij Meta, zei dat de golfgeleidertechnologie van siliciumcarbide de beeldkwaliteit van AR-brillen volledig heeft veranderd.Het verandert van de "disco-bal-achtige regenboogvlekken" in een "symfoniezaal-achtige serene ervaring"In december 2024 ontwikkelde ShuoKe Crystal met succes's werelds eerste 12-inch hoogzuivere semi-isolatieve siliciumcarbide enkelkristallijnsubstraat.een grote doorbraak in grootsubstratenDeze technologie zal de uitbreiding van siliciumcarbide versnellen in nieuwe toepassingsscenario's, zoals AR-glas en warmteafzuigers.een 12 inch siliconcarbide wafer kan worden gebruikt om 8-9 paren van AR bril lenzen te maken, waardoor de productie-efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd.

Onlangs hebben de leverancier van siliciumcarbide-substraat TianKe HeDa en het micro-nano-opto-elektronisch apparaatbedrijf Mude Micro-Nano gezamenlijk een joint venture opgericht.gericht op onderzoek en marktbevordering van AR-diffractie optische golfgeleiderlenstechnologieTianKe HeDa, met zijn technologische accumulatie in siliciumcarbide-substraten, zal Mude Micro-Nano voorzien van hoogwaardige siliciumcarbide-substraten.Terwijl Mude Micro-Nano haar voordelen in micro-nano-optische technologie en AR-golfgeleiderverwerking zal gebruiken om de prestaties van diffractie-optische golfgeleiders verder te optimaliserenDeze samenwerking zal naar verwachting de technologische doorbraken in AR-brillen versnellen, waardoor de industrie naar hogere prestaties en lichtere ontwerpen gaat.Mude Micro-Nano presenteerde een tweede generatie siliciumcarbide AR-brillens die slechts 20,7 gram en zo dun als 0,55 mm, lichter en dunner dan gewone zonnebrillen, waardoor gebruikers bijna geen gewicht voelen tijdens het dragen, waardoor echt "lichtgewicht" wordt bereikt.

Toepassingsgevallen van siliciumcarbide in AR-brillen

Met het productieproces van siliciumcarbidegolfleiders heeft het team van Meta de technische uitdaging van schuin etsen overwonnen.Onderzoeksmanager Nihar Mohanty verklaarde dat schuin etsen een niet-traditionele roostertechnologie is die lijnen in een helling kan etsenDeze technologische doorbraak legde de basis voor de grootschalige toepassing van siliciumcarbide in AR-glassen.Meta's Orion AR-brillen zijn een representatieve toepassing van siliciumcarbide technologie op het gebied van ARDoor gebruik te maken van siliconcarbide-golfgeleidertechnologie heeft Orion een gezichtsveld van 70 graden bereikt en problemen zoals spook- en regenboogeffecten effectief opgelost.

Giuseppe Carafiore, hoofd van de AR-golfgeleidertechnologie van Meta, wees erop dat de hoge brekingsindex en de thermische geleidbaarheid van siliciumcarbide het een ideaal materiaal maken voor AR-brillen.Na bepaling van het materiaalDe volgende uitdaging was de productie van de golfgeleider, in het bijzonder een niet-traditionele roostertechnologie genaamd schuin etsen."Gratten zijn nanostructuren die verantwoordelijk zijn voor het koppelen van licht in en uit de lensOm siliciumcarbide te laten werken, moet het rooster met schuine etsen worden gebruikt." Nihar Mohanty voegde eraan toe dat ze het eerste team in de wereld waren om een schuine etser direct op het apparaat te bereiken.De meeste leveranciers van halfgeleiderchippen en gieterijen hadden daarvoor nog niet de benodigde apparatuur voor schuin etsen.

Uitdagingen en toekomstperspectieven van siliciumcarbide

Hoewel siliciumcarbide een groot potentieel in AR-glassen vertoont, wordt de toepassing ervan nog steeds geconfronteerd met enkele uitdagingen.voornamelijk vanwege de trage groeipercentage en de moeilijkheid van de verwerkingDe kosten van een enkele siliciumcarbide lens voor Meta's Orion AR-brillen zijn bijvoorbeeld zo hoog als 1000 dollar, waardoor het moeilijk is om aan de behoeften van de consumentenmarkt te voldoen.met de snelle ontwikkeling van de nieuwe energievoertuigenindustrieBovendien zal de ontwikkeling van grootschalige substraten (zoals 12 inch) de kostenvermindering en de efficiëntieverbetering verder bevorderen.

De hoge hardheid van siliciumcarbide maakt de verwerking ook uiterst uitdagend, vooral bij de verwerking van micro-nanostructuur, met een relatief lage opbrengst.met de diepgaande samenwerking tussen de fabrikanten van siliciumcarbide-substraten en de fabrikanten van micro-nano-opticaDe toepassing van siliciumcarbide in AR-glassen bevindt zich nog in een vroeg stadium.tot verplichting van meer ondernemingen om deel te nemen aan het onderzoek en de ontwikkeling van siliciumcarbide en apparatuur voor optische installatiesHet team van Meta® hoopt dat andere spelers in de industrie zullen investeren in gerelateerd onderzoek en gezamenlijk de bouw van het ecosysteem van de AR-brilindustrie voor consumenten zullen bevorderen.

Conclusies

Met zijn hoge brekingsindex, uitstekende warmteafvoerprestaties en hoge hardheid wordt siliciumcarbide een belangrijk materiaal op het gebied van AR-glassen.Van de samenwerking tussen TianKe HeDa en Mude Micro-Nano tot de succesvolle toepassing van Meta's Orion AR-brillen, is het potentieel van siliciumcarbide in slimme bril volledig gevalideerd.de ontwikkeling van de industrie en de voortdurende technologische doorbraken, wordt verwacht dat siliciumcarbide zal schijnen in het veld van AR-brillen, waardoor slimme brillen naar hogere prestaties, lichter gewicht en grotere toegankelijkheid zullen gaan.siliciumcarbide kan het belangrijkste materiaal in de AR-industrie wordenHet potentieel van siliciumcarbide is niet beperkt tot AR-brillen; de interdisciplinaire toepassingen in de elektronica en fotonica tonen ook grote vooruitzichten.Bijvoorbeeld:, wordt de toepassing van siliciumcarbide in kwantumcomputing en krachtige elektronische apparaten actief onderzocht.Silikoncarbide zal naar verwachting een unieke rol spelen op meer gebieden, die de snelle ontwikkeling van aanverwante industrieën bevordert.

Gerelateerd product

12 inch SiC Wafer Siliciumcarbide Wafer 300mm Substraat 750±25um 4H-N Type Orientatie 100 Productie Onderzoeksgraad

4H N type Semi type SiC Wafer 6 inch 12 inch SiC Wafer SiC substraat ((0001) Dubbelzijdig gepolijst Ra≤1 nm Aanpassing