Оптикалык класстагы кремний карбидинин толкун өткөргүч AR көз айнектери: жогорку тазалыктагы жарым изоляциялык субстраттарды даярдоо

Жасалма интеллект революциясынын фонунда AR көз айнектери акырындык менен коомдук аң-сезимге кирип баратат. Виртуалдык жана реалдуу дүйнөлөрдү кемчиликсиз айкалыштырган парадигма катары AR көз айнектери VR түзмөктөрүнөн айырмаланып, колдонуучуларга санариптик проекцияланган сүрөттөрдү жана айлана-чөйрөнүн жарыгын бир эле учурда кабыл алууга мүмкүндүк берет. Бул кош функцияга жетүү үчүн - тышкы жарыктын өтүшүн сактап калуу менен микродисплей сүрөттөрүн көзгө проекциялоо үчүн - оптикалык класстагы кремний карбиди (SiC) негизиндеги AR көз айнектери толкун өткөргүч (жарык өткөргүч) архитектурасын колдонот. Бул дизайн схемалык диаграммада көрсөтүлгөндөй, оптикалык була өткөрүүгө окшош сүрөттөрдү берүү үчүн толук ички чагылышууну колдонот.

Адатта, бир 6 дюймдук жогорку тазалыктагы жарым изоляциялык субстрат 2 жуп айнек бере алат, ал эми 8 дюймдук субстрат 3–4 жупту батыра алат. SiC материалдарын колдонуу үч маанилүү артыкчылыкты берет:

1. Өзгөчө сынуу көрсөткүчү (2.7): бир линза катмары менен >80° толук түстүү көрүү талаасын (FOV) иштетип, кадимки AR дизайндарында кездешкен асан-үсөн артефакттарын жок кылат.
2. Интеграцияланган үч түстүү (RGB) толкун өткөргүч: Көп катмарлуу толкун өткөргүчтөрдү алмаштырат, түзмөктүн өлчөмүн жана салмагын азайтат.
3. Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү (490 Вт/м·К): Жылуулуктун топтолушунан улам пайда болгон оптикалык бузулууну басаңдатат.

Бул артыкчылыктар SiC негизиндеги AR көз айнектерине рынокто күчтүү суроо-талапты жаратты. Колдонулган оптикалык класстагы SiC, адатта, жогорку тазалыктагы жарым изоляциялык (HPSI) кристаллдардан турат, аларды даярдоонун катуу талаптары учурдагы жогорку чыгымдарга алып келет. Демек, HPSI SiC субстраттарын иштеп чыгуу абдан маанилүү.

1. Жарым изоляциялык SiC порошогун синтездөө
Өнөр жай масштабындагы өндүрүш негизинен жогорку температурадагы өзүн-өзү жайылтуучу синтезди (SHS) колдонот, бул процесс кылдат көзөмөлдү талап кылат:

• Чийки зат: 99,999% таза көмүртек/кремний порошоктору, бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 10–100 мкм.
• Тигелде тазалыгы: Графит компоненттери металл кошулмаларынын диффузиясын минималдаштыруу үчүн жогорку температурада тазалоодон өтөт.
• Атмосфераны көзөмөлдөө: 6N-тазалыктагы аргон (линиядагы тазалоочу түзүлүштөр менен) азоттун кошулушун басаңдатат; бор кошулмаларын учуп кетүү жана азотту азайтуу үчүн HCl/H₂ газдарынын изи кошулушу мүмкүн, бирок H₂ концентрациясы графиттин дат басышынын алдын алуу үчүн оптималдаштырууну талап кылат.
• Жабдуулардын стандарттары: Синтез мештери катуу агып кетүүнү текшерүү протоколдору менен <10⁻⁴ Па базалык вакуумду камсыз кылышы керек.

2. Кристаллдын өсүшүндөгү кыйынчылыктар
HPSI SiC өсүшү окшош тазалык талаптарына ээ:

• Чийки зат: B/Al/N <10¹⁶ см⁻³, Fe/Ti/O босого чегинен төмөн жана щелочтуу металлдар (Na/K) минималдуу болгон 6N+-тазалыктагы SiC порошогу.
• Газ системалары: 6N аргон/суутек аралашмалары каршылыкты жогорулатат.
• Жабдуулар: Молекулярдык насостор өтө жогорку вакуумду камсыз кылат (<10⁻⁶ Па); тигельди алдын ала тазалоо жана азот менен тазалоо абдан маанилүү.

2.1 Субстратты иштетүүдөгү инновациялар
Кремнийге салыштырмалуу, SiCнин узакка созулган өсүү циклдери жана өзүнөн-өзү пайда болгон стресс (жарылуу/четтердин сынып кетишине алып келет) өнүккөн иштетүүнү талап кылат:

• Лазердик кесүү: 20 мм калыңдыктагы бир бульдо 30 пластинадан (350 мкм, зым араа) >50 пластинага чейин өндүрөт, 200 мкм суюлтуу мүмкүнчүлүгү бар. Иштетүү убактысы 8 дюймдук кристаллдар үчүн 10–15 күндөн (зым араа) <20 мүнөт/пластинага чейин төмөндөйт.

3. Тармактык кызматташтык

Meta компаниясынын Orion командасы оптикалык класстагы SiC толкун өткөргүчтөрүн колдонууда алгачкылардан болуп иштеп, изилдөө жана иштеп чыгуу инвестицияларын стимулдаштырды. Негизги өнөктөштүктөргө төмөнкүлөр кирет:

• TankeBlue жана MUDI Micro: AR дифракциялык толкун өткөргүч линзаларын биргелешип иштеп чыгуу.
• Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL жана Kunyou Optoelectronics: Жасалма интеллект/AR жеткирүү чынжырын интеграциялоо боюнча стратегиялык альянс.

Рыноктун божомолдору боюнча, 2027-жылга чейин жылына 500 000 SiC негизиндеги AR бирдиги чыгарылып, 250 000 6 дюймдук (же 125 000 8 дюймдук) субстраттарды керектейт. Бул траектория SiCтин кийинки муундагы AR оптикасындагы трансформациялык ролун баса белгилейт.

XKH жогорку сапаттагы 4H-жарым изоляциялык (4H-SEMI) SiC субстраттарын жеткирүүгө адистешкен, диаметри 2 дюймдан 8 дюймга чейинки, RF, электр электроникасы жана AR/VR оптикасындагы белгилүү бир колдонуу талаптарына жооп берүү үчүн ыңгайлаштырылган. Биздин күчтүү жактарыбызга ишенимдүү көлөм менен камсыздоо, так ыңгайлаштыруу (калыңдыгы, багыты, бетинин жасалгасы) жана кристаллдарды өстүрүүдөн тартып жылтыратууга чейин толук ички иштетүү кирет. 4H-SEMIден тышкары, биз ар кандай жарым өткөргүч жана оптоэлектрондук инновацияларды колдогон 4H-N тибиндеги, 4H/6H-P тибиндеги жана 3C-SiC субстраттарын да сунуштайбыз.