Jak węglowodor krzemowy przechodzi do okularów AR

Z gwałtownym rozwojem technologii rozszerzonej rzeczywistości (AR) inteligentne okulary, jako ważny nośnik AR, stopniowo przechodzą z koncepcji do rzeczywistości.szerokie stosowanie inteligentnych okularów wciąż stoi przed wieloma wyzwaniami technicznymiW ostatnich latach węglik krzemu (SiC) jako nowo powstały materiał, który jest obecnie wykorzystywany do produkcji materiałów o wysokiej jakości, może być wykorzystywany do wytwarzania materiałów o wysokiej jakości.ma szerokie zastosowanie w różnych urządzeniach i modułach półprzewodnikowych mocyObecnie staje się kluczowym materiałem w dziedzinie okularów AR.i wysoka twardość węglanu krzemowego sprawiają, że pokazuje ogromny potencjał w dziedzinie technologii wyświetlaniaNastępnie omówiono, w jaki sposób węglik krzemowy może wprowadzić rewolucyjne zmiany w inteligentnych okularach, koncentrując się na jego właściwościach,przełomy technologiczne, zastosowań rynkowych i przyszłych perspektyw.

Właściwości i zalety węglanu krzemowego

Karbid krzemowy jest szerokopasmowym materiałem półprzewodnikowym o doskonałych właściwościach, takich jak wysoka twardość, wysoka przewodność cieplna i wysoki wskaźnik załamania.Dzięki tym właściwościom ma szeroki zakres potencjalnych zastosowań w urządzeniach elektronicznychW szczególności w dziedzinie inteligentnych okularów zalety węglika krzemowego odzwierciedlają się głównie w następujących aspektach:

• Wysoki wskaźnik załamania: wskaźnik załamania węglanu krzemowego wynosi aż 2.6Wysoki wskaźnik załamania oznacza, że węglik krzemowy może skuteczniej ograniczać rozprzestrzenianie się światła,zmniejszenie strat energii świetlnejNa przykład okulary AR Orion firmy Meta® wykorzystują technologię przewodnika fal węglanu krzemowego, osiągając pole widzenia o wysokości 70 stopni.znacznie przekraczający 40-stopniowy FOV tradycyjnych materiałów szklanych.
• Doskonała przewodność cieplna: przewodność cieplna węglanu krzemowego jest kilkaset razy większa niż w zwykłym szkle, co umożliwia szybkie przenoszenie ciepła.Rozpraszanie ciepła jest krytycznym problememObiektywy z węglem krzemowym mogą szybko przenosić ciepło z urządzenia optycznego, poprawiając tym samym stabilność i żywotność urządzenia.
• Wysoka twardość i odporność na zużycie: Karbid krzemowy jest jednym z najtwardszych znanych materiałów, drugim tylko po diamentie.W przeciwieństwie, materiały ze szkła i żywicy są bardziej podatne na zadrapania, co wpływa na komfort użytkownika.
• Efekt przeciw tęczy: tradycyjne materiały szklane w okularach AR są podatne na efekt tęczy,występuje, gdy światło otoczenia odbija się od powierzchni przewodnika fal i tworzy dynamiczne kolorowe wzory światłaKarbid krzemowy, poprzez optymalizację struktury kratki, może skutecznie wyeliminować efekt tęczy często występujący w przypadku tradycyjnych materiałów szklanych, zwiększając w ten sposób jakość wyświetlania.

Przełomy technologiczne węglowodorów krzemowych w okularach AR

W ostatnich latach przełomy technologiczne w dziedzinie szkła AR powstały głównie dzięki opracowaniu soczewek optycznych o szerokości odbicia.Diffraction optical waveguide to technologia wyświetlania oparta na połączeniu zjawisk dyfrakcji optycznej i struktur waveguide, który może prowadzić obraz generowany przez jednostkę optyczną przez siatkę w soczewce, zmniejszając tym samym grubość soczewki i sprawiając, że okulary AR wyglądają bliżej zwykłych okularów.

W październiku 2024 roku Meta (dawniej Facebook) przyjęła w swoich okularach AR Orion połączenie przewodników fal z wgrubieniem w węglowodanku krzemu i mikro-LED, rozwiązując kluczowe wąskie gardła w okularach AR,takie jak pole widzeniaPascual Rivera, naukowiec od optyki z Meta, stwierdził, że technologia przewodnika fal węglem krzemowym całkowicie zmieniła jakość wyświetlania okularów AR.Przekształcając to z "Disco-ball-like rainbow spots" w "symfoniczną salę spokojnego doświadczenia"." W grudniu 2024 roku, ShuoKe Crystal z powodzeniem opracował pierwszy na świecie 12-calowy wysokiej czystości półizolacyjny substrat jednokrystaliczny z węglanu krzemu,znaczący przełom w dziedzinie dużych substratówTechnologia ta przyspieszy ekspansję węglika krzemowego w nowych scenariuszach zastosowań, takich jak szkła AR i pochłaniacze ciepła.12-calowa płytka z węglanu krzemowego może być użyta do wykonania 8-9 par soczewek AR, znacząco zwiększając wydajność produkcji.

Niedawno dostawca podłoża z węglem krzemu TianKe HeDa i firma produkująca urządzenia optoelektroniczne mikro-nano Mude Micro-Nano wspólnie założyły wspólne przedsięwzięcie,koncentrując się na badaniach i promocji rynku technologii soczewek optycznych ośrodka kierującego falą z dyfrakcją ARTianKe HeDa, z wykorzystaniem swoich technologicznych umiejętności w dziedzinie podłoża z węglem krzemu, dostarczy Mude Micro-Nano wysokiej jakości produkty z podłoża z węglem krzemu,Podczas gdy Mude Micro-Nano wykorzysta swoje zalety w technologii optycznej mikro-nano i przetwarzaniu przewodników fal AR w celu dalszej optymalizacji wydajności przewodników fal optycznych dyfrakcyjnychOczekuje się, że ta współpraca przyspieszy przełomy technologiczne w okularach AR, napędzając branżę w kierunku wyższych osiągów i lżejszych projektów.Mude Micro-Nano zaprezentowało obiektyw z drugiej generacji okularów AR z węglem krzemu o wadze zaledwie 20,7 g i nawet 0,55 mm, lżejsze i cieńsze niż zwykłe okulary przeciwsłoneczne, dzięki czemu użytkownicy nie czują prawie żadnej wagi podczas noszenia, naprawdę osiągając "lekkie noszenie".

Przykłady zastosowań węglanu krzemowego w okularach AR

W procesie wytwarzania przewodników fal węglowodorów krzemowych zespół Meta® pokonał techniczne wyzwanie etsu nachylonego.Kierownik badań Nihar Mohanty stwierdził, że nachylone grawerowanie jest niestandardową technologią kratki, która może grawerować linie pod nachylonym kątemTen przełom technologiczny położył podstawy dla szeroko zakrojonego zastosowania węglanu krzemu w okularach AR.Okulary AR Meta ̇s Orion są reprezentatywnym zastosowaniem technologii węglanu krzemu w dziedzinie ARWykorzystując technologię przewodnika fal z węglem krzemowym, Orion osiągnął pole widzenia o 70 stopni i skutecznie rozwiązał problemy takie jak efekt duchów i tęcza.

Giuseppe Carafiore, kierownik ds. technologii przewodników fal AR w Meta, wskazał, że wysoki wskaźnik załamania i przewodność cieplna węglanu krzemu czynią go idealnym materiałem do szkła AR.Po określeniu materiału, następnym wyzwaniem była produkcja przewodnika fal, a w szczególności niestandardowej technologii siatki zwanej etracją nachyloną."Ręcznice to nanostruktury odpowiadające za łączenie światła z soczewkąAby wykorzystać węglik krzemowy, gratka musi być wykonana z przekrętem." Nihar Mohanty dodał, że byli pierwszym zespołem na świecie, który osiągnął pochyłe grawerowanie bezpośrednio na urządzeniu.Przedtem większość dostawców chipów półprzewodnikowych i odlewni nie posiadała niezbędnego sprzętu do etsu pochyłego.

Wyzwania i perspektywy przyszłości w zakresie węglanu krzemowego

Chociaż w okularach AR węglik krzemowy wykazuje duży potencjał, jego zastosowanie wciąż stoi w obliczu pewnych wyzwań.głównie ze względu na jego powolny tempo wzrostu i trudności w przetwarzaniuNa przykład koszt pojedynczej soczewki z węglika krzemowego dla okularów AR Orion firmy Meta wynosi nawet 1000 dolarów, co utrudnia zaspokojenie potrzeb rynku konsumenckiego.z gwałtownym rozwojem przemysłu pojazdów nowej energiiPonadto rozwój dużych podłoża (takich jak 12-calowe) będzie dodatkowo sprzyjał obniżeniu kosztów i poprawie wydajności.

Wysoka twardość węglika krzemowego sprawia, że przetwarzanie jest również niezwykle trudne, zwłaszcza w przetwarzaniu struktur mikro-nano, z stosunkowo niskim tempem wydajności.wraz z pogłębioną współpracą między producentami podłoża z węglanu krzemu a producentami mikro-nanooptykiWykorzystanie węglanu krzemowego w okularach AR jest jeszcze na początku,wprowadzające wymóg do udziału większej liczby przedsiębiorstw w badaniach i rozwoju w zakresie węglanu krzemu i sprzętu o charakterze optycznymZespół Meta® ma nadzieję, że inni uczestnicy branży zainwestować będą w związane z tym badania, wspólnie promując budowę ekosystemu branży okularów AR dla konsumentów.

Wniosek

Dzięki wysokiemu wskaźnikowi załamania, doskonałej wydajności rozpraszania ciepła i wysokiej twardości węglik krzemu staje się kluczowym materiałem w dziedzinie szkła AR.Od współpracy między TianKe HeDa a Mude Micro-Nano do udanej aplikacji okularów AR Orion firmy Meta, potencjał węglanu krzemowego w inteligentnych okularach został w pełni zweryfikowany.W związku z dojrzewaniem łańcucha przemysłowego i ciągłymi przełomami technologicznymi, karbyd krzemowy ma świecić w dziedzinie okularów AR, napędzając inteligentne okulary w kierunku wyższej wydajności, lżejszej wagi i większej dostępności.Karbid krzemowy może stać się głównym materiałem w branży ARPotencjał węglika krzemowego nie ogranicza się tylko do okularów AR; jego interdyscyplinarne zastosowania w dziedzinie elektroniki i fotoniki również pokazują wielkie perspektywy.Na przykład:W związku z postępami technologicznymi i obniżeniem kosztów, wprowadzono nowe technologie, które mają na celu zwiększenie efektywności technologicznej.Oczekuje się, że węglik krzemowy odgrywa wyjątkową rolę w większej liczbie dziedzin., napędzając szybki rozwój powiązanych gałęzi przemysłu.

Produkt powiązany

12-calowa płytka SiC, płytka węglanu krzemowego, 300 mm, podłoże 750±25um, typ 4H-N

4H N typu Półtypu Wafer SiC 6c 12c Wafer SiC Substrat SiC ((0001) Podwójna Strona Polerowana Ra≤1 nm Dostosowanie