Virum Hannergrond vun der KI-Revolutioun kommen AR-Brëller lues a lues an d'ëffentlech Bewosstsinn. Als Paradigma, dat virtuell a real Welten nahtlos vermëscht, ënnerscheede sech AR-Brëller vu VR-Geräter andeems se et de Benotzer erlaben, souwuel digital projetéiert Biller wéi och Ëmweltliicht gläichzäiteg ze gesinn. Fir dës duebel Funktionalitéit z'erreechen - Mikrodisplaybiller an d'Aen ze projizéieren, während d'extern Liichttransmissioun erhale bleift - benotzen AR-Brëller op Basis vu Siliziumcarbid (SiC) optesch eng Wellenleiterarchitektur (Liichtleiter). Dësen Design notzt total intern Reflexioun fir Biller ze iwwerdroen, analog zu der Glasfasertransmissioun, wéi am schematesche Diagramm illustréiert.
Typesch kann een 6-Zoll héichreinege Hallefisolatiounssubstrat 2 Puer Glaser produzéieren, während en 8-Zoll Substrat 3-4 Puer Glaser enthält. D'Benotzung vu SiC-Materialien bréngt dräi kritesch Virdeeler mat sech:
- Aussergewéinleche Breechungsindex (2,7): Erméiglecht e Vollfaarf-Siichtfeld (FOV) vun >80° mat enger eenzeger Lënsenschicht, wouduerch Reebouartefakte eliminéiert ginn, déi a konventionellen AR-Designen heefeg sinn.
- Integréierten Dräifaarwege (RGB) Wellenleiter: Ersetzt Méischicht-Wellenleiter-Stacks, reduzéiert d'Gréisst an d'Gewiicht vum Apparat.
- Iwwerleeën Wärmeleitfäegkeet (490 W/m·K): Reduzéiert den duerch Hëtztakkumulatioun induzéierten opteschen Degradatioun.
Dës Virdeeler hunn eng staark Maartnofro fir AR-Glieser op SiC-Basis ugedriwwen. De SiC vun optescher Qualitéit, deen typescherweis aus héichreine Hallefisolatiounskristaller (HPSI) besteet, deenen hir streng Virbereedungsufuerderunge zu den aktuellen héije Käschte bäidroen. Dofir ass d'Entwécklung vun HPSI SiC-Substrater entscheedend.
1. Synthese vu semi-isoléierendem SiC-Pulver
D'Produktioun op industrieller Skala benotzt haaptsächlech Héichtemperatur-Selbstpropagatiounssynthese (SHS), e Prozess deen eng grëndlech Kontroll erfuerdert:
- Réimaterialien: 99,999% reng Kuelestoff-/Siliziumpulver mat Partikelgréissten vun 10–100 μm.
- Reinheet vum Tiegel: Grafitkomponenten ënnerleien Héichtemperaturreinigung fir d'Diffusioun vu metalleschen Ongereinheeten ze minimiséieren.
- Atmosphärkontroll: 6N-Reinheetsargon (mat Inline-Reinigungsanlagen) ënnerdréckt d'Aféierung vu Stickstoff; Spuere vun HCl/H₂-Gaser kënnen agefouert ginn, fir Borverbindungen ze verflüchtegen an de Stickstoff ze reduzéieren, obwuel d'H₂-Konzentratioun Optimiséierung erfuerdert, fir Graphitkorrosioun ze vermeiden.
- Ausrüstungsnormen: Syntheseuewen mussen e Basisvakuum vu <10⁻⁴ Pa erreechen, mat rigoréise Protokoller fir Leckkontroll.
2. Erausfuerderunge beim Kristallwuesstum
HPSI SiC-Wuesstum huet ähnlech Rengheetsufuerderungen:
- Ausgangsmaterial: SiC-Pulver mat enger Reinheet vun 6N+ mat B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O ënner de Schwellwäerter, a minimal Alkalimetaller (Na/K).
- Gassystemer: 6N Argon/Waasserstoff-Mëschunge verbesseren de Widderstand.
- Ausrüstung: Molekularpompelen garantéieren en ultrahéicht Vakuum (<10⁻⁶ Pa); d'Virbehandlung vum Tiegel an d'Stickstoffspülung si kritesch.
Innovatiounen an der Substratveraarbechtung
Am Verglach mat Silizium maachen déi verlängert Wuesstumszyklen a seng inherent Belaaschtung (déi Rëss/Kanteofsplitter verursaacht) vu SiC eng fortgeschratt Veraarbechtung noutwendeg:
- Laserschneiden: Erhéicht d'Ausbezuelung vun 30 Waferen (350 μm, Drotsee) op >50 Waferen pro 20-mm Boule, mat der Méiglechkeet fir eng Verdënnung vun 200 μm. D'Veraarbechtungszäit fällt vun 10–15 Deeg (Drotsee) op <20 Min./Wafer fir 8-Zoll Kristaller.
3. Kooperatiounen an der Industrie
D'Orion-Team vu Meta huet d'Adoptioun vu SiC-Wellenleiter a optescher Qualitéit pionéiert, wat Investitiounen an der Fuerschung an Entwécklung ugedriwwen huet. Zu de wichtegste Partnerschafte gehéieren:
- TankeBlue & MUDI Micro: Gemeinsam Entwécklung vun AR-Diffraktiv-Wellenleiterlënsen.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL, & Kunyou Optoelectronics: Strategesch Allianz fir d'Integratioun vun der KI/AR-Liwwerkette.
Maartprognosen schätzen, datt bis 2027 all Joer 500.000 SiC-baséiert AR-Eenheeten opgestallt ginn, déi 250.000 6-Zoll (oder 125.000 8-Zoll) Substrater verbrauchen. Dës Entwécklung ënnersträicht déi transformativ Roll vu SiC an der AR-Optik vun der nächster Generatioun.
XKH spezialiséiert sech op d'Liwwerung vun héichqualitativen 4H-Halbeisoléierungs- (4H-SEMI) SiC-Substrater mat personaliséierbaren Duerchmiesser vun 2 Zoll bis 8 Zoll, déi op spezifesch Uwendungsufuerderungen an RF, Leeschtungselektronik an AR/VR-Optik zougeschnidden sinn. Zu eise Stäerkte gehéieren eng zouverlässeg Volumenversuergung, präzis Personnalisatioun (Déckt, Orientéierung, Uewerflächenfinish) a komplett intern Veraarbechtung vum Kristallwuesstum bis zum Polieren. Nieft 4H-SEMI bidden mir och 4H-N-Typ, 4H/6H-P-Typ an 3C-SiC-Substrater un, déi verschidden Hallefleeder- an optoelektronesch Innovatiounen ënnerstëtzen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08.08.2025