Àwọn Gíláàsì AR tí a fi ohun èlò ìdènà optical-grade silicon carbide ṣe: Ìpèsè àwọn ohun èlò ìdènà ìdábòbò gíga

Lójú àtúnṣe AI, àwọn gilaasi AR ń wọ inú ìmọ̀ gbogbogbòò díẹ̀díẹ̀. Gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ kan tí ó ń da àwọn ayé àti ayé gidi pọ̀ láìsí ìṣòro, àwọn gilaasi AR yàtọ̀ sí àwọn ẹ̀rọ VR nípa gbígbà àwọn olùlò láyè láti rí àwọn àwòrán oní-nọ́ńbà àti ìmọ́lẹ̀ àyíká àyíká ní àkókò kan náà. Láti ṣàṣeyọrí iṣẹ́ méjì yìí—fífi àwọn àwòrán microdisplay sínú ojú nígbàtí ó ń pa ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ òde mọ́—àwọn gilaasi AR tí ó dá lórí optical-grade silicon carbide (SiC) lo ètò ìtọ́sọ́nà waveguide (lightguide). Apẹẹrẹ yìí ń lo ìwòye inú pátápátá láti fi àwọn àwòrán ránṣẹ́, tí ó jọ ìtànṣán optical fiber, gẹ́gẹ́ bí a ti ṣe àfihàn rẹ̀ nínú àwòrán onípele.

Lọ́pọ̀ ìgbà, ohun èlò SiC kan tí ó ní ìwẹ̀nùmọ́ tó ga tó 6 inches lè mú kí awò ojú méjì jáde, nígbà tí ohun èlò SiC tó ní ìwẹ̀nùmọ́ tó 8 inches lè mú kí awò ojú méjì jẹ́ 3-4. Gbígbà tí a bá lo àwọn ohun èlò SiC fún wa ní àwọn àǹfààní pàtàkì mẹ́ta:

1. Àtọ́ka ìfàmọ́ra tó yàtọ̀ (2.7): Ó ń mú kí ojú ìwòye àwọ̀ tó ju 80° lọ (FOV) pẹ̀lú ìpele lẹ́ńsì kan ṣoṣo, èyí sì ń mú kí àwọn ohun èlò ìtànṣán òṣùmàrè wọ́pọ̀ nínú àwọn àwòrán AR ìbílẹ̀.
2. Itọsọna igbi awọ mẹta ti a ṣe akojọpọ (RGB): O rọpo awọn akopọ itọsọna igbi-pupọ ti o ni awọn fẹlẹfẹlẹ pupọ, dinku iwọn ati iwuwo ẹrọ.
3. Agbara ooru to ga julọ (490 W/m·K): O dinku ibajẹ oju ti o fa ninu ikojopo ooru.

Àwọn àǹfààní wọ̀nyí ti mú kí ọjà nílò àwọn gilaasi AR tí a fi SiC ṣe. SiC tí a ń lò ní ìwọ̀n optical-temptical sábà máa ń jẹ́ àwọn kirisita semi-insulating (HPSI), tí àwọn ohun tí a nílò láti múra sílẹ̀ dáadáa ń fa owó gíga lọ́wọ́lọ́wọ́. Nítorí náà, ìdàgbàsókè àwọn substrates HPSI SiC ṣe pàtàkì.

1. Ṣíṣe àkójọpọ̀ lulú SiC tí ó ń dín ìdènà kù
Iṣẹ́ àgbékalẹ̀ ilé-iṣẹ́ máa ń lo ìṣẹ̀dá ìbílẹ̀ ara-ẹni tí ó ga (SHS), ìlànà kan tí ó ń béèrè fún ìṣàkóso tí ó péye:

• Àwọn ohun èlò tí a kò fi sí: 99.999% lulú erogba/silikoni mímọ́ pẹ̀lú ìwọ̀n pátákì 10–100 μm.
• Ìmọ́tótó Crucible: Àwọn èròjà Graphite máa ń ṣe ìwẹ̀nùmọ́ ní ìwọ̀n otútù gíga láti dín ìtànkálẹ̀ àìmọ́ irin kù.
• Ìṣàkóso ojú ọjọ́: argon 6N-purity (pẹ̀lú àwọn ohun ìwẹ̀nùmọ́ inú-ìlà) ń dín ìdàpọ̀ nitrogen kù; a lè fi àwọn gáàsì HCl/H₂ hàn láti mú kí àwọn èròjà boron yọ́, kí ó sì dín nitrogen kù, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìfọ́pọ̀ H₂ nílò ìṣàtúnṣe láti dènà ìbàjẹ́ graphite.
• Àwọn ìlànà ohun èlò: Àwọn ilé ìgbóná ìṣẹ̀dá gbọ́dọ̀ dé ibi ìpamọ́ ààmì ìpìlẹ̀ <10⁻⁴ Pa, pẹ̀lú àwọn ìlànà ìṣàyẹ̀wò jíjó tó lágbára.

2. Awọn Ipenija Idagbasoke Crystal
Idagbasoke HPSI SiC pin awọn ibeere mimọ kanna:

• Iṣura onjẹ: lulú SiC 6N+-purity pẹlu B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O ni isalẹ awọn opin ala, ati awọn irin alkali ti o kere ju (Na/K).
• Àwọn ètò gáàsì: Àwọn àdàpọ̀ argon/hydrogen 6N ń mú kí agbára ìdènà pọ̀ sí i.
• Àwọn ohun èlò: Àwọn ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ mókúlíkì máa ń rí i dájú pé afẹ́fẹ́ tó ga jù (<10⁻⁶ Pa); ìtọ́jú kí a tó ṣe é àti mímú nitrogen kúrò ṣe pàtàkì.

2.1 Àwọn Ìmúdàgba Ìṣiṣẹ́ Àyíká
Ní ìfiwéra pẹ̀lú silicon, àwọn ìpele ìdàgbàsókè gígùn ti SiC àti wahala àdánidá (tí ó ń fa ìfọ́/ìfọ́ ègé) nílò ìṣiṣẹ́ tó ga jù:

• Gígé lésà: Ó ń mú kí èso pọ̀ sí i láti 30 wafers (350 μm, saw wayer saw) sí ju 50 wafers lọ fún 20-mm boule, pẹ̀lú agbára fún títẹ̀ 200-μm. Àkókò ìṣiṣẹ́ dínkù láti ọjọ́ 10–15 (saw wayer saw) sí <20 min/wafer fún àwọn kirisita 8-inch.

3. Ìfọwọ́sowọ́pọ̀ Ilé-iṣẹ́

Ẹgbẹ́ Orion ti Meta ti ṣe aṣaaju ilana gbigba itọsọna SiC ti o ni ipele optical, ti o n mu awọn idoko-owo R&D pọ si. Awọn ajọṣepọ pataki pẹlu:

• TankeBlue & MUDI Micro: Ìdàgbàsókè àpapọ̀ ti àwọn lẹ́nsì ìṣàkóṣo waveguide AR.
• Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL, àti Kunyou Optoelectronics: Ìbáṣepọ̀ onímọ̀ọ́ràn fún ìṣọ̀kan pọ́ọ̀n ìpèsè AI/AR.

Àwọn àsọtẹ́lẹ̀ ọjà ṣe àkíyèsí pé àwọn ẹ̀rọ AR tó dá lórí SiC tó tó ẹgbẹ̀rún márùn-ún (500,000) lóòdún ní ọdún 2027, tí wọ́n á sì lo àwọn ohun èlò tó tó ẹgbẹ̀rún méjìlélógún (6-inch) (tàbí ẹgbẹ̀rún méjìlélógún (125,000) tó tó ìwọ̀n ìyẹ́ mẹ́jọ (8-inch). Ọ̀nà yìí fi hàn pé ipa tí SiC ń kó nínú àwọn ohun èlò AR tó ń bọ̀ yóò ní.

XKH ṣe amọ̀ja ni ipese awọn ohun elo SiC 4H-semi-insulating (4H-SEMI) ti o ga julọ pẹlu awọn iwọn ila opin ti a le ṣe adani lati 2-inch si 8-inch, ti a ṣe apẹrẹ lati pade awọn ibeere pataki ninu RF, itanna agbara, ati awọn optics AR/VR. Awọn agbara wa pẹlu ipese iwọn didun ti o gbẹkẹle, isọdi deede (sisanra, itọsọna, ipari oju ilẹ), ati iṣiṣẹ ni kikun inu ile lati idagbasoke kristali si didan. Ni ikọja 4H-SEMI, a tun nfunni ni awọn ohun elo 4H-N-type, 4H/6H-P-type, ati 3C-SiC substrates, ti n ṣe atilẹyin fun awọn imotuntun semiconductor ati optoelectronic oriṣiriṣi.