Làm thế nào Silicon Carbide chuyển sang kính AR

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thực tế tăng cường (AR), kính thông minh, như một người mang AR quan trọng, đang dần chuyển từ khái niệm sang thực tế.việc áp dụng rộng rãi kính thông minh vẫn phải đối mặt với một số thách thức kỹ thuật, đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghệ hiển thị, trọng lượng, phân tán nhiệt và hiệu suất quang học.đã được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị và mô-đun bán dẫn điện khác nhauBây giờ, nó đang vượt qua để trở thành một vật liệu quan trọng trong lĩnh vực kính AR. chỉ số khúc xạ cao, hiệu suất phân tán nhiệt tuyệt vời,và độ cứng cao của silicon carbide làm cho nó thể hiện tiềm năng to lớn trong các lĩnh vực công nghệ hiển thị, thiết kế nhẹ, và phân tán nhiệt trong kính AR. Sau đây sẽ khám phá cách silicon carbide có thể mang lại những thay đổi cách mạng cho kính thông minh, tập trung vào tính chất của nó,sự đột phá công nghệ, ứng dụng thị trường và triển vọng trong tương lai.

Tính chất và lợi thế của Silicon Carbide

Silicon carbide là một vật liệu bán dẫn băng tần rộng với các tính chất tuyệt vời như độ cứng cao, độ dẫn nhiệt cao và chỉ số khúc xạ cao.Các tính chất này làm cho nó có một loạt các ứng dụng tiềm năng trong các thiết bị điện tửĐặc biệt đối với lĩnh vực kính thông minh, những lợi thế của silicon carbide chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau:

• Chỉ số khúc xạ cao: Chỉ số khúc xạ của silicon carbide cao đến 2.6, cao hơn nhiều so với các vật liệu ống kính truyền thống như nhựa (1.51-1.74) và thủy tinh (1.5-1.9).giảm mất năng lượng ánh sáng, do đó cải thiện độ sáng màn hình và trường nhìn (FOV). Ví dụ, kính AR Orion của Meta ′s sử dụng công nghệ dẫn sóng cacbon silicon, đạt được trường nhìn 70 độ,vượt xa FOV 40 độ của các vật liệu thủy tinh truyền thống.
• Hiệu suất phân tán nhiệt tuyệt vời: Độ dẫn nhiệt của silicon carbide là vài trăm lần so với thủy tinh thông thường, cho phép chuyển nhiệt nhanh chóng.phân tán nhiệt là một vấn đề quan trọng, đặc biệt là trong khi hiển thị độ sáng cao và sử dụng lâu dài. Các ống kính Silicon Carbide có thể nhanh chóng chuyển nhiệt ra khỏi đơn vị quang học, do đó cải thiện sự ổn định và tuổi thọ của thiết bị.
• Độ cứng cao và khả năng chống mòn: Silicon carbide là một trong những vật liệu cứng nhất được biết đến, chỉ đứng sau kim cương. Điều này làm cho ống kính silicon carbide chịu mòn hơn, phù hợp với sử dụng hàng ngày.Ngược lại, các vật liệu thủy tinh và nhựa dễ bị trầy xước hơn, ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng.
• Hiệu ứng chống cầu vồng: Các vật liệu thủy tinh truyền thống trong kính AR dễ bị ảnh hưởng của cầu vồng,xảy ra khi ánh sáng xung quanh phản xạ khỏi bề mặt dẫn sóng và hình thành các mô hình ánh sáng màu năng độngSilicon carbide, thông qua tối ưu hóa cấu trúc lưới, có thể loại bỏ hiệu quả hiệu ứng cầu vồng thường thấy với các vật liệu thủy tinh truyền thống, do đó nâng cao chất lượng hiển thị.

Những đột phá công nghệ của Silicon Carbide trong kính AR

Trong những năm gần đây, những bước đột phá công nghệ của cacbon silic trong lĩnh vực kính AR chủ yếu được phản ánh trong sự phát triển của ống kính dẫn sóng quang xạ.Đường dẫn sóng quang phân xạ là một công nghệ hiển thị dựa trên sự kết hợp các hiện tượng phân xạ quang học và cấu trúc đường dẫn sóng, có thể hướng hình ảnh được tạo ra bởi đơn vị quang thông qua lưới trong ống kính, do đó làm giảm độ dày ống kính và làm cho kính AR trông gần với kính bình thường.

Vào tháng 10 năm 2024, Meta (trước đây là Facebook) đã áp dụng một sự kết hợp các đường dẫn sóng khắc bằng cacbon silicon và microLED trong kính AR Orion của mình, giải quyết các nút thắt chính trong kính AR,chẳng hạn như trường nhìnNhà khoa học quang học của Meta, Pascual Rivera, nói rằng công nghệ dẫn sóng silicon carbide đã hoàn toàn thay đổi chất lượng hiển thị của kính AR,biến nó từ "những điểm cầu vồng giống như bóng disco" thành "một trải nghiệm thanh thản giống như hội trường giao hưởng"." Vào tháng 12 năm 2024, ShuoKe Crystal đã phát triển thành công nền tinh thể đơn silicon carbide bán cách nhiệt 12 inch đầu tiên trên thế giới,đánh dấu một bước đột phá lớn trong nền tảng cỡ lớnCông nghệ này sẽ tăng tốc sự mở rộng của silicon carbide trong các kịch bản ứng dụng mới như kính AR và thùng xử lý nhiệt.một wafer silicon carbide 12 inch có thể được sử dụng để làm cho 8-9 cặp kính AR ống kính, cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất.

Gần đây, nhà cung cấp chất nền cacbon silicon TianKe HeDa và công ty thiết bị quang điện tử vi mô nano Mude Micro-Nano đã cùng nhau thành lập một liên doanh,tập trung vào nghiên cứu và quảng bá thị trường công nghệ ống kính dẫn sóng quang học phân xạ ARTianKe HeDa, với sự tích lũy công nghệ của mình trong chất nền silicon carbide, sẽ cung cấp cho Mude Micro-Nano các sản phẩm chất lượng cao của silicon carbide,trong khi Mude Micro-Nano sẽ sử dụng lợi thế của mình trong công nghệ quang học vi mô nano và xử lý sóng AR để tối ưu hóa hơn nữa hiệu suất của các sóng quang quang xạSự hợp tác này dự kiến sẽ đẩy nhanh những bước đột phá công nghệ trong kính AR, thúc đẩy ngành công nghiệp hướng tới hiệu suất cao hơn và thiết kế nhẹ hơn.Mude Micro-Nano đã giới thiệu một ống kính AR silicon carbide thế hệ thứ hai chỉ nặng 20,7 gram và mỏng đến 0,55 mm, nhẹ hơn và mỏng hơn so với kính râm thông thường, làm cho người sử dụng cảm thấy gần như không có trọng lượng khi đeo, thực sự đạt được "bắt nhẹ".

Các trường hợp ứng dụng của Silicon Carbide trong kính AR

Trong quá trình sản xuất các đường dẫn sóng cacbon silicon, nhóm Meta đã vượt qua thách thức kỹ thuật của khắc nghiệt nghiêng.Giám đốc nghiên cứu Nihar Mohanty cho biết khắc nghiệt nghiêng là một công nghệ lưới không truyền thống có thể khắc các đường ở góc nghiêngSự đột phá công nghệ này đã đặt nền tảng cho việc áp dụng silicon carbide quy mô lớn trong kính AR.Kính AR của Meta ̇s Orion là một ứng dụng đại diện của công nghệ silicon carbide trong lĩnh vực ARBằng cách áp dụng công nghệ dẫn sóng cacbon silicon, Orion đạt được tầm nhìn 70 độ và giải quyết hiệu quả các vấn đề như ảnh hưởng ma và cầu vồng.

Giới lãnh đạo công nghệ dẫn sóng AR của Meta, Giuseppe Carafiore, chỉ ra rằng chỉ số khúc xạ cao và độ dẫn nhiệt của silic cacbua làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng cho kính AR.Sau khi xác định vật liệu, thách thức tiếp theo là sản xuất đường dẫn sóng, cụ thể, một công nghệ lưới không truyền thống gọi là khắc nghiệt nghiêng."Các lưới là các cấu trúc nano chịu trách nhiệm ghép ánh sáng vào và ra khỏi ống kínhĐể làm cho silicon carbide hoạt động, lưới phải sử dụng khắc nghiêng." Nihar Mohanty nói thêm rằng họ là nhóm đầu tiên trên thế giới để đạt được khắc nghiêng trực tiếp trên thiết bịTrước đó, hầu hết các nhà cung cấp chip bán dẫn và nhà đúc không có thiết bị cần thiết cho khắc nghiệt nghiêng.

Thách thức và triển vọng tương lai của Silicon Carbide

Mặc dù silicon carbide cho thấy tiềm năng lớn trong kính AR, nhưng ứng dụng của nó vẫn phải đối mặt với một số thách thức.chủ yếu là do tốc độ tăng trưởng chậm và khó xử lýVí dụ, chi phí của một ống kính silicon carbide duy nhất cho kính AR Orion của Meta cao tới 1000 đô la, điều này làm cho nó khó đáp ứng nhu cầu của thị trường tiêu dùng.với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp xe năng lượng mớiNgoài ra, sự phát triển của các chất nền có kích thước lớn (như 12 inch) sẽ tiếp tục thúc đẩy giảm chi phí và cải thiện hiệu quả.

Độ cứng cao của silicon carbide cũng làm cho quá trình xử lý cực kỳ khó khăn, đặc biệt là trong quá trình xử lý cấu trúc vi mô nano, với tỷ lệ sản lượng tương đối thấp.với sự hợp tác chuyên sâu giữa các nhà sản xuất chất nền cacbon silic và các nhà sản xuất quang học vi mô nano, vấn đề này dự kiến sẽ được giải quyết.yêu cầu nhiều công ty hơn tham gia nghiên cứu và phát triển các thiết bị và chất lượng silicon carbide quang họcĐội ngũ của Meta ¢ hy vọng rằng những người tham gia ngành công nghiệp khác sẽ đầu tư vào nghiên cứu liên quan, cùng nhau thúc đẩy việc xây dựng hệ sinh thái ngành công nghiệp kính AR cấp tiêu dùng.

Kết luận

Với chỉ số khúc xạ cao, hiệu suất phân tán nhiệt xuất sắc và độ cứng cao, silicon carbide đang trở thành vật liệu chính trong lĩnh vực kính AR.Từ sự hợp tác giữa TianKe HeDa và Mude Micro-Nano đến việc áp dụng thành công kính AR Orion của Meta, tiềm năng của silicon carbide trong kính thông minh đã được xác nhận đầy đủ.với sự trưởng thành của chuỗi công nghiệp và những bước đột phá công nghệ liên tục, silicon carbide dự kiến sẽ tỏa sáng trong lĩnh vực kính AR, thúc đẩy kính thông minh hướng tới hiệu suất cao hơn, trọng lượng nhẹ hơn và dễ tiếp cận hơn.silicon carbide có thể trở thành vật liệu chính trong ngành công nghiệp AR, mở ra một kỷ nguyên mới cho kính thông minh. tiềm năng của silicon carbide không chỉ giới hạn trong kính AR; ứng dụng liên ngành của nó trong điện tử và quang học cũng cho thấy triển vọng lớn.Ví dụ:, ứng dụng của silicon carbide trong máy tính lượng tử và các thiết bị điện tử công suất cao đang được nghiên cứu tích cực.silicon carbide dự kiến sẽ đóng vai trò độc đáo của nó trong nhiều lĩnh vực, thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp liên quan.

Sản phẩm liên quan

12 inch SiC Wafer Silicon Carbide Wafer 300mm Substrate 750±25um 4H-N Type Orientation 100 sản xuất nghiên cứu cấp

4H N loại Semi loại SiC Wafer 6inch 12inch SiC Wafer SiC chất nền ((0001) Hai mặt đánh bóng Ra≤1 nm tùy chỉnh