Πώς το Καρβίδιο του Σίλικον πέρασε στα γυαλιά AR

Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας (AR), τα έξυπνα γυαλιά, ως σημαντικός φορέας της AR, μετακινούνται σταδιακά από την ιδέα στην πραγματικότητα.Η ευρεία υιοθέτηση των έξυπνων γυαλιών αντιμετωπίζει ακόμη αρκετές τεχνικές προκλήσειςΤα τελευταία χρόνια, το καρβίδιο του πυριτίου (SiC), ως ένα αναδυόμενο υλικό, έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να βοηθήσει στην αποθήκευση και την αποθήκευση θερμότητας.έχει αποκτήσει ευρεία χρήση σε διάφορες συσκευές και μονάδες ημιαγωγών ισχύοςΤο υψηλό δείκτη διάθλασης, η εξαιρετική απόδοση απώλειας θερμότητας, η υψηλή ανάλυση της θερμότητας, η υψηλή ανάλυση της ακτινοβολίας και η υψηλή ανάλυση της ακτινοβολίας.και η υψηλή σκληρότητα του καρβιδίου του πυριτίου το κάνουν να δείχνει τεράστια δυνατότητα στους τομείς της τεχνολογίας οθόνηςΤο παρακάτω θα διερευνήσει πώς το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να φέρει επαναστατικές αλλαγές στα έξυπνα γυαλιά, εστιάζοντας στις ιδιότητές του,τεχνολογικές ανακαλύψεις, τις εφαρμογές της αγοράς και τις μελλοντικές προοπτικές.

Ιδιότητες και πλεονεκτήματα του καρβιδίου του πυριτίου

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα υλικό ημιαγωγών ευρείας ζώνης με εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλή σκληρότητα, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλό δείκτη διάθλασης.Αυτές οι ιδιότητες το καθιστούν να έχει ένα ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών σε ηλεκτρονικές συσκευέςΣυγκεκριμένα για τον τομέα των έξυπνων γυαλιών, τα πλεονεκτήματα του καρβιδίου του πυριτίου αντανακλούνται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

• Υψηλός δείκτης διάθλασης: Ο δείκτης διάθλασης του καρβιδίου του πυριτίου είναι τόσο υψηλός όσο 2.6Ο υψηλός δείκτης διάθλασης σημαίνει ότι το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να περιορίσει αποτελεσματικότερα τη διάδοση του φωτός,μείωση της απώλειας ενέργειας φωτόςΓια παράδειγμα, τα γυαλιά AR Orion της Meta ̇ χρησιμοποιούν τεχνολογία κυματοδηγού καρβιδίου πυριτίου, επιτυγχάνοντας ένα οπτικό πεδίο 70 μοιρών,που υπερβαίνει κατά πολύ το 40 βαθμούς FOV των παραδοσιακών υλικών γυαλιού.
• Εξαιρετική απόδοση διάσπασης θερμότητας: Η θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου είναι αρκετές εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από εκείνη του συνηθισμένου γυαλιού, επιτρέποντας την ταχεία μεταφορά θερμότητας.Η απώλεια θερμότητας είναι ένα κρίσιμο ζήτημα.Οι φακοί καρβιδίου πυριτίου μπορούν να μεταφέρουν γρήγορα θερμότητα μακριά από την οπτική μονάδα, βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής της συσκευής.
• Υψηλή σκληρότητα και αντοχή στην φθορά: Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα σκληρότερα γνωστά υλικά, δεύτερο μόνο στο διαμάντι.Αντίθετα, τα υλικά γυαλιού και ρητίνης είναι πιο επιρρεπή σε γρατζουνιές, επηρεάζοντας την εμπειρία του χρήστη.
• Επίδραση κατά του ουράνιου τόξου: Τα παραδοσιακά υλικά γυαλιού στα γυαλιά AR είναι επιρρεπή στο φαινόμενο του ουράνιου τόξου,που εμφανίζεται όταν το περιβαλλοντικό φως αντανακλάται από την επιφάνεια του κυματοδηγού και σχηματίζει δυναμικά έγχρωμα μοτίβα φωτόςΤο καρβίδιο του πυριτίου, μέσω της βελτιστοποίησης της δομής του πλέγματος, μπορεί να εξαλείψει αποτελεσματικά την επίδραση του ουράνιου τόξου που παρατηρείται συνήθως με τα παραδοσιακά υλικά γυαλιού, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα εμφάνισης.

Τεχνολογικές ανακαλύψεις του καρβιδίου του πυριτίου στα γυαλιά AR

Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνολογικές εξελίξεις του καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα των γυαλιών AR έχουν αντανακλαστεί κυρίως στην ανάπτυξη των φακών οπτικής καθοδήγησης κυμάτων διαθλίωσης.Ο οπτικός κυματοδηγός διαθλίωσης είναι μια τεχνολογία απεικόνισης που βασίζεται στον συνδυασμό οπτικών φαινομένων διαθλίωσης και δομών κυματοδηγού, η οποία μπορεί να κατευθύνει την εικόνα που παράγεται από την οπτική μονάδα μέσω της πλέξης στον φακό, μειώνοντας έτσι το πάχος του φακού και κάνοντας τα γυαλιά AR να φαίνονται πιο κοντά στα συνηθισμένα γυαλιά.

Τον Οκτώβριο του 2024, η Meta (πρώην Facebook) υιοθέτησε ένα συνδυασμό κυματοδηγών με χαραγμένα καρβίδιο πυριτίου και μικροLED στα γυαλιά AR Orion της, λύνοντας βασικά προβλήματα στα γυαλιά AR,όπως το οπτικό πεδίοΟ επιστήμονας οπτικής της Meta, Pascual Rivera, δήλωσε ότι η τεχνολογία κυματοδηγού καρβιδίου του πυριτίου έχει μεταμορφώσει εντελώς την ποιότητα εμφάνισης των γυαλιών AR,Μετατρέποντάς το από τα "πράγματα ουράνιου τόξου σαν ντίσκο μπάλα" σε μια "σιμφοφωνική αίθουσα σαν γαλήνια εμπειρία"Τον Δεκέμβριο του 2024, η ShuoKe Crystal ανέπτυξε με επιτυχία το πρώτο στον κόσμο 12 ιντσών υψηλής καθαρότητας ημιμονωτικό υπόστρωμα μονοκρυσταλλικού καρβιδίου πυριτίου,που σηματοδοτεί μια σημαντική ανακάλυψη σε υποστρώματα μεγάλου μεγέθουςΗ τεχνολογία αυτή θα επιταχύνει την επέκταση του καρβιδίου του πυριτίου σε νέα σενάρια εφαρμογής, όπως γυαλιά AR και απορροφητήρες θερμότητας.ένα 12 ιντσών πλακάκι καρβιδίου πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει 8-9 ζευγάρια γυαλιά AR φακούς, βελτιώνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής.

Πρόσφατα, ο προμηθευτής υποστρώματος καρβιδίου πυριτίου TianKe HeDa και η εταιρεία μικρο-νανο-οπτοηλεκτρονικών συσκευών Mude Micro-Nano δημιούργησαν από κοινού μια κοινή επιχείρηση,επικεντρώνεται στην έρευνα και την προώθηση της αγοράς της τεχνολογίας των οπτικών φακών κυματοειδήσεως διαθλίωσης ARΗ TianKe HeDa, με την τεχνολογική της συσσώρευση σε υποστρώματα καρβιδίου του πυριτίου, θα παρέχει στην Mude Micro-Nano προϊόντα υποστρώματος καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ποιότητας,Ενώ η Mude Micro-Nano θα χρησιμοποιήσει τα πλεονεκτήματά της στην τεχνολογία μικρο-νανο-οπτικής και την επεξεργασία κυματοδηγού AR για την περαιτέρω βελτιστοποίηση της απόδοσης των κυματοδηγών οπτικής διάσπασης.Η συνεργασία αυτή αναμένεται να επιταχύνει τις τεχνολογικές ανακαλύψεις στα γυαλιά AR, οδηγώντας τη βιομηχανία προς υψηλότερες επιδόσεις και ελαφρύτερα σχέδια.Η Mude Micro-Nano παρουσίασε μια δεύτερη γενιά γυαλιών AR από καρβίδιο πυριτίου που ζυγίζει μόλις 20,7 γραμμάρια και τόσο λεπτό όσο 0,55 mm, ελαφρύτερο και λεπτότερο από τα συνηθισμένα γυαλιά ηλίου, κάνοντας τους χρήστες να αισθάνονται σχεδόν χωρίς βάρος κατά τη χρήση, επιτυγχάνοντας πραγματικά "ελαφριά χρήση".

Υποθέσεις εφαρμογής του καρβιδίου του πυριτίου σε γυαλιά AR

Στη διαδικασία κατασκευής κυματοδηγών από καρβίδιο του πυριτίου, η ομάδα του Meta® ξεπέρασε την τεχνική πρόκληση της κεκλιμένης χαρακτικής.Ο διευθυντής έρευνας Nihar Mohanty δήλωσε ότι η κλίση χαρακτικής είναι μια μη παραδοσιακή τεχνολογία πλέγματος που μπορεί να χαρακίσει γραμμές σε κλίση γωνίαςΗ τεχνολογική αυτή ανακάλυψη έθεσε τα θεμέλια για τη μεγάλης κλίμακας εφαρμογή του καρβιδίου του πυριτίου στα γυαλιά AR.Τα γυαλιά AR του Meta ̇s Orion είναι μια αντιπροσωπευτική εφαρμογή της τεχνολογίας του καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα ARΜε την υιοθέτηση της τεχνολογίας κυματοοδηγού από καρβίδιο του πυριτίου, το Orion πέτυχε ένα οπτικό πεδίο 70 μοιρών και έλυσε αποτελεσματικά ζητήματα όπως τα φάντασμα και τα αποτελέσματα του ουράνιου τόξου.

Ο επικεφαλής της τεχνολογίας κυματοειδών AR της Meta, Giuseppe Carafiore, επεσήμανε ότι ο υψηλός δείκτης διάθλασης και η θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου το καθιστούν ιδανικό υλικό για γυαλιά AR.Μετά τον προσδιορισμό του υλικού, η επόμενη πρόκληση ήταν η κατασκευή του κυματοδηγού, ειδικότερα μιας μη παραδοσιακής τεχνολογίας πλέγματος που ονομάζεται στρεβλή χαρακτική."Τα πλέγματα είναι νανοδομές υπεύθυνες για τη σύνδεση φωτός μέσα και έξω από τον φακόΓια να λειτουργήσει το καρβίδιο του πυριτίου, το πλέγμα πρέπει να χρησιμοποιεί κεκλιμένη χαρακτική." Ο Nihar Mohanty πρόσθεσε ότι ήταν η πρώτη ομάδα στον κόσμο που κατάφερε να επιτύχει την κλασική χαρακτική απευθείας στην συσκευή.Πριν από αυτό, οι περισσότεροι προμηθευτές τσιπ ημιαγωγών και τα χυτήρια δεν είχαν τον απαραίτητο εξοπλισμό για την κλασική χαρακτική.

Προκλήσεις και μελλοντικές προοπτικές του καρβιδίου του πυριτίου

Παρόλο που το καρβίδιο του πυριτίου δείχνει μεγάλη δυναμική στα γυαλιά AR, η εφαρμογή του εξακολουθεί να αντιμετωπίζει ορισμένες προκλήσεις.κυρίως λόγω του αργού ρυθμού ανάπτυξης και της δυσκολίας επεξεργασίαςΓια παράδειγμα, το κόστος ενός μεμονωμένου φακού από καρβίδιο του πυριτίου για τα γυαλιά AR Orion της Meta φτάνει τα 1000 δολάρια, γεγονός που καθιστά δύσκολη την κάλυψη των αναγκών της καταναλωτικής αγοράς.με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας οχημάτων νέας ενέργειαςΕπιπλέον, η ανάπτυξη υποστρώσεων μεγάλου μεγέθους (όπως 12 ίντσες) θα συμβάλει περαιτέρω στη μείωση του κόστους και τη βελτίωση της απόδοσης.

Η υψηλή σκληρότητα του καρβιδίου του πυριτίου καθιστά επίσης την επεξεργασία εξαιρετικά δύσκολη, ειδικά στην επεξεργασία μικρο-νανοδομών, με σχετικά χαμηλό ποσοστό απόδοσης.με την ενδελεχή συνεργασία μεταξύ των κατασκευαστών υποστρώματος καρβιδίου του πυριτίου και των κατασκευαστών μικρονανο-οπτικώνΗ εφαρμογή του καρβιδίου του πυριτίου στα γυαλιά AR βρίσκεται ακόμη σε αρχικά στάδια,που απαιτεί από περισσότερες εταιρείες να συμμετέχουν στην έρευνα και ανάπτυξη του καρβιδίου του πυριτίου οπτικής ποιότητας και εξοπλισμούΗ ομάδα του Meta ̇ ελπίζει ότι άλλοι παίκτες της βιομηχανίας θα επενδύσουν σε σχετικές έρευνες, προωθώντας από κοινού την κατασκευή του οικοσυστήματος της βιομηχανίας γυαλιών AR καταναλωτικού επιπέδου.

Συμπεράσματα

Με τον υψηλό δείκτη διάθλασης, τις εξαιρετικές επιδόσεις διασποράς θερμότητας και την υψηλή σκληρότητα, το καρβίδιο του πυριτίου γίνεται ένα βασικό υλικό στον τομέα των γυαλιών AR.Από τη συνεργασία μεταξύ της TianKe HeDa και της Mude Micro-Nano μέχρι την επιτυχή εφαρμογή των γυαλιών AR Orion της Meta, το δυναμικό του καρβιδίου του πυριτίου στα έξυπνα γυαλιά έχει επικυρωθεί πλήρως.Με την ωρίμανση της βιομηχανικής αλυσίδας και τις συνεχείς τεχνολογικές ανακαλύψεις, το καρβίδιο του πυριτίου αναμένεται να λάμψει στον τομέα των γυαλιών AR, οδηγώντας τα έξυπνα γυαλιά προς υψηλότερες επιδόσεις, ελαφρύτερο βάρος και μεγαλύτερη προσβασιμότητα.το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να γίνει το κύριο υλικό στη βιομηχανία ARΤο δυναμικό του καρβιδίου του πυριτίου δεν περιορίζεται στα γυαλιά AR· οι διεπιστημονικές εφαρμογές του στην ηλεκτρονική και τη φωτονική δείχνουν επίσης μεγάλες προοπτικές.Για παράδειγμα:, η εφαρμογή του καρβιδίου του πυριτίου στην κβαντική πληροφορική και στις ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ισχύος διερευνάται ενεργά.Το καρβίδιο του πυριτίου αναμένεται να διαδραματίσει τον μοναδικό του ρόλο σε περισσότερους τομείς, οδηγώντας την ταχεία ανάπτυξη των συναφών βιομηχανιών.

Συγγενές προϊόν

12 ιντσών SiC Wafer Silicon Carbide Wafer 300mm Υπόστρωμα 750±25um 4H-N Τύπος Προσανατολισμός 100 Ερευνητικός βαθμός παραγωγής

4H N τύπου Semi τύπου SiC Wafer 6inch 12inch SiC Wafer SiC υπόστρωμα ((0001) Διπλή πλευρά γυαλισμένη Ra≤1 nm Προσαρμογή