Optik darajadagi kremniy karbidli to‘lqin uzatuvchi AR ko‘zoynaklari: yuqori tozalikdagi yarim izolyatsion substratlarni tayyorlash

AI inqilobi fonida AR ko'zoynaklari asta-sekin jamoatchilik ongiga kirib bormoqda. Virtual va real olamlarni uzluksiz uyg‘unlashtirgan paradigma sifatida AR ko‘zoynaklari VR qurilmalaridan foydalanuvchilarga bir vaqtning o‘zida raqamli proyeksiyalangan tasvirlarni va atrof-muhit yorug‘ligini idrok etish imkonini berish bilan farqlanadi. Ushbu ikki tomonlama funksiyaga erishish uchun - tashqi yorug'lik o'tkazuvchanligini saqlab qolgan holda ko'zlarga mikrodispley tasvirlarini proyeksiya qilish - optik darajadagi kremniy karbid (SiC) asosidagi AR ko'zoynaklari to'lqin uzatuvchi (yorug'lik qo'llanmasi) arxitekturasidan foydalanadi. Ushbu dizayn sxematik diagrammada ko'rsatilganidek, optik tolali uzatishga o'xshash tasvirlarni uzatish uchun umumiy ichki aks ettirishdan foydalanadi.

Odatda, bitta 6 dyuymli yuqori toza yarim izolyatsiyalovchi substrat 2 juft ko'zoynakni berishi mumkin, 8 dyuymli substrat esa 3-4 juftni o'z ichiga oladi. SiC materiallarini qabul qilish uchta muhim afzalliklarni beradi:

1. Istisno sinishi indeksi (2.7): An'anaviy AR dizaynlarida keng tarqalgan kamalak artefaktlarini yo'q qilib, bitta linza qatlami bilan >80° to'liq rangli ko'rish maydonini (FOV) yoqadi.
2. Integratsiyalashgan uch rangli (RGB) to'lqin o'tkazgich: Ko'p qatlamli to'lqin o'tkazgich steklarini almashtirib, qurilma hajmi va vaznini kamaytiradi.
3. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (490 Vt / m · K): issiqlik to'planishidan kelib chiqqan optik buzilishlarni yumshatadi.

Ushbu fazilatlar SiC asosidagi AR ko'zoynaklariga kuchli bozor talabini keltirib chiqardi. Amaldagi optik darajadagi SiC odatda yuqori tozalikdagi yarim izolyatsiyalovchi (HPSI) kristallaridan iborat bo'lib, ularning qat'iy tayyorlash talablari hozirgi yuqori xarajatlarga yordam beradi. Binobarin, HPSI SiC substratlarini ishlab chiqish muhim ahamiyatga ega.

1. Yarim izolyatsiyalovchi SiC kukunining sintezi
Sanoat miqyosidagi ishlab chiqarishda asosan yuqori haroratli o'z-o'zidan tarqaladigan sintez (SHS) qo'llaniladi, bu jarayon sinchkovlik bilan nazorat qilishni talab qiladi:

• Xom ashyo: 99,999% sof uglerod/kremniy kukunlari, zarrachalar hajmi 10–100 mkm.
• Tigel tozaligi: grafit komponentlari metall aralashmalarning tarqalishini minimallashtirish uchun yuqori haroratli tozalashdan o'tadi.
• Atmosfera nazorati: 6N-tozalikdagi argon (in-line tozalagichlar bilan) azotning singishini bostiradi; Bor birikmalarini uchuvchi holga keltirish va azotni kamaytirish uchun iz HCl/H₂ gazlari kiritilishi mumkin, ammo H₂ konsentratsiyasi grafit korroziyasini oldini olish uchun optimallashtirishni talab qiladi.
• Uskunalar standartlari: Sintez pechlari oqishni tekshirishning qattiq protokollari bilan <10⁻⁴ Pa tayanch vakuumga erishishi kerak.

2. Kristal o'sishi muammolari
HPSI SiC o'sishi shunga o'xshash tozalik talablariga ega:

• Xom ashyo: B/Al/N <10¹⁶ sm⁻³, Fe/Ti/O chegaradan past va minimal ishqoriy metallar (Na/K) bilan 6N+-soflikdagi SiC kukuni.
• Gaz tizimlari: 6N argon/vodorod aralashmalari qarshilikni oshiradi.
• Uskunalar: Molekulyar nasoslar o'ta yuqori vakuumni ta'minlaydi (<10⁻⁶ Pa); tigelni oldindan tozalash va azotni tozalash muhim ahamiyatga ega.

Substratlarni qayta ishlash innovatsiyalari
Silikon bilan solishtirganda, SiC ning uzaygan o'sish davrlari va o'ziga xos stress (yorilish/chetning parchalanishiga olib kelishi) ilg'or ishlov berishni talab qiladi:

• Lazer bilan kesish: hosildorlikni 30 ta gofretdan (350 mkm, simli arra) 20 mm bula uchun > 50 gofretgacha oshiradi va 200 mkm yupqalash imkoniyatiga ega. 8 dyuymli kristallar uchun ishlov berish vaqti 10–15 kundan (simli arra) <20 min/gofretgacha pasayadi.

3. Sanoat sohasidagi hamkorlik

Meta kompaniyasining Orion jamoasi AR-GE investitsiyalarini rag'batlantirib, optik darajadagi SiC to'lqin qo'llanmasini qabul qilishda kashshof bo'ldi. Asosiy hamkorliklarga quyidagilar kiradi:

• TankeBlue & MUDI Micro: AR difraksion to'lqin uzatuvchi linzalarni birgalikda ishlab chiqish.
• Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL va Kunyou Optoelektronika: AI/AR ta'minot zanjiri integratsiyasi uchun strategik ittifoq.

Bozor prognozlariga ko'ra, 2027 yilga kelib har yili 500 000 SiC-ga asoslangan AR birliklari 250 000 6 dyuymli (yoki 125 000 8 dyuymli) substratlarni iste'mol qiladi. Ushbu traektoriya SiC ning yangi avlod AR optikasidagi transformatsion rolini ta'kidlaydi.

XKH yuqori sifatli 4H-yarim izolyatsion (4H-SEMI) SiC substratlarini sozlanishi diametrlari 2 dyuymdan 8 dyuymgacha bo'lgan, RF, quvvat elektroniği va AR/VR optikasidagi maxsus dastur talablariga javob berishga mo'ljallangan yetkazib berishga ixtisoslashgan. Bizning kuchli tomonlarimiz ishonchli hajmni ta'minlash, aniq moslashtirish (qalinligi, yo'nalishi, sirt qoplamasi) va kristall o'sishidan silliqlashgacha bo'lgan to'liq uyda ishlov berishni o'z ichiga oladi. 4H-SEMI-dan tashqari, biz turli xil yarimo'tkazgich va optoelektron innovatsiyalarni qo'llab-quvvatlovchi 4H-N-tipi, 4H/6H-P-tipi va 3C-SiC substratlarini ham taklif qilamiz.