Aplikasi Pandu Gelombang Optik Silikon Karbida - - Kacamata AR

Aplikasi Pandu Gelombang Optik Silikon Karbida - Kacamata AR

 

I. Keunggulan Teknologi Inti Pandu Gelombang Silikon Karbida (SiC)

1. Indeks Bias Tinggi dan Terobosan dalam Kinerja Optik

Pandu gelombang silikon karbida (SiC) menawarkan indeks bias tinggi hingga 2.7 (dibandingkan hanya 2.0 untuk substrat kaca), secara signifikan meningkatkan efisiensi refleksi internal total. Hal ini mengurangi kebutuhan akan tumpukan pandu gelombang multi-lapis dan memungkinkan tampilan warna penuh dengan pandu gelombang satu lapis. Properti ini secara efektif mengatasi “efek pelangi” pada pandu gelombang Surface Relief Grating (SRG) tradisional yang disebabkan oleh variasi efisiensi difraksi di seluruh panjang gelombang, sekaligus menurunkan kehilangan optik—lebih dari 30% dibandingkan dengan sistem berbasis kaca.

 

Studi Kasus: Setelah mengintegrasikan pandu gelombang SiC, kacamata AR Orion Meta mencapai ketebalan mesin optik kurang dari 5 mm, pengurangan berat 40%, dan efisiensi cahaya meningkat menjadi 85%.

2. Stabilitas Termal dan Kekuatan Mekanik

SiC memiliki konduktivitas termal yang sangat tinggi (490 W/m·K), lebih dari 100 kali lipat dari kaca, yang secara efisien menghilangkan panas dari sumber cahaya berdaya tinggi dalam perangkat AR, meminimalkan distorsi termal. Dengan kekerasan Mohs 9.5 (hanya kedua setelah berlian), SiC juga memberikan ketahanan aus yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk penggunaan jangka panjang dalam elektronik konsumen.

3. Kompatibilitas dengan Tren Teknologi Masa Depan

SiC mendukung transmisi ultra-lebar dari ultraviolet hingga inframerah tengah, memastikan kompatibilitas dengan teknologi tampilan generasi berikutnya seperti Micro LED dan pemindaian laser. Meta Labs telah memvalidasi keunggulan kinerjanya dalam sistem proyeksi holografik.

 

 

Material Substrat Pandu Gelombang	Resin	Kaca (termasuk Kaca Indeks Tinggi)	Silikon Karbida (SiC)
Ilustrasi	Resin	Kaca	S
Indeks Bias	1.49–1.6	1.5–1.9	2.7
Lebar Pita Optik	Sempit	Sedang	Lebar
Konduktivitas Termal	Rendah	Sedang	Sangat Tinggi
Ketahanan Korosi	Sedang	Tinggi	Sangat Tinggi
Biaya	Rendah	Sedang	Tinggi
Kesulitan Pemrosesan	Mudah	Sedang	Sulit

---

II. Estimasi Potensi Pasar dan Pendorong Pertumbuhan Utama

1. Sisi Permintaan: Peningkatan Penetrasi Perangkat Keras AR

 

Ekspansi AR Konsumen: Vision Pro Apple mendorong industri maju. Pada tahun 2030, pengiriman kacamata AR global diproyeksikan mencapai 200 juta unit, dengan 30% diharapkan mengadopsi solusi pandu gelombang SiC—setara dengan 60 juta unit.

 

Aplikasi Perusahaan: Bidang industri dan medis meningkatkan permintaan akan perangkat AR dengan kecerahan tinggi dan tahan suhu tinggi. Pandu gelombang SiC menunjukkan keunggulan yang jelas di lingkungan ekstrem.

2. Jalur Pengurangan Biaya

 

Hambatan Saat Ini: Biaya satuan pandu gelombang SiC saat ini sekitar USD 1.000, dengan material (serbuk SiC kemurnian tinggi) menyumbang ~40%. Hasil manufaktur yang rendah (di bawah 20%) menghasilkan biaya kehilangan material hingga USD 500 per buah.

 

Strategi Pengurangan Biaya:

Material: Produksi massal substrat SiC 8 inci (diharapkan pasca-2026) dapat mengurangi biaya bahan baku sebesar 30%.

 

Proses: Teknik canggih seperti pemotongan laser femtodetik dapat meningkatkan hasil hingga lebih dari 50%.

 

Skala: Pesanan dari pemain besar seperti Meta dan Apple akan mendorong ekspansi kapasitas. Karena biaya depresiasi diamortisasi, biaya satuan diperkirakan akan turun di bawah RMB 1.000 per buah (~USD 140).

3. Prakiraan Ukuran Pasar

Skenario Konservatif (2030, 6 juta unit): Harga satuan pada RMB 1.000 → Ukuran pasar RMB 6 miliar.

 

Skenario Optimis (penetrasi 30%, 10 juta unit): Harga satuan pada RMB 1.000 → Ukuran pasar RMB 10 miliar.

---

III. Segmen Utama dalam Rantai Industri dan Peluang Domestik

1. Material Substrat: Posisi Strategis Tianyue Advanced

 

Hambatan Teknologi: Tianyue memegang pangsa pasar global 14% (2023) dalam substrat SiC semi-isolasi. Perusahaan ini telah memelopori produksi substrat 8 inci dengan kepadatan dislokasi dikurangi menjadi di bawah 0.5/cm².

 

Rencana Kapasitas: Pada tahun 2025, kapasitas substrat SiC 6 inci akan mencapai 500.000 wafer/tahun, dan jalur percontohan 8 inci telah ditugaskan untuk mendukung produksi pandu gelombang AR.

2. Peralatan dan Teknologi Pemrosesan

 

Alat Etching: Peralatan etching ICP canggih dari AMEC telah mencapai presisi 5 nm, cocok untuk fabrikasi nanograting pada pandu gelombang SiC.

 

Integrasi Pengemasan: Huawei HiSilicon dan Sunny Optical sedang bersama-sama mengembangkan modul sensor-pandu gelombang terintegrasi, mengurangi kehilangan kopling optik.

3. Kolaborasi Ekosistem Hilir

Ekosistem Meta: Kacamata AR Orion dijadwalkan untuk produksi massal pada tahun 2026, dengan pesanan pandu gelombang SiC yang sudah ditempatkan dengan Tianyue Advanced, Coherent, dan pemasok lainnya.

 

Substitusi Domestik: Merek-merek China seperti Huawei dan OPPO mempercepat R&D internal. Pada tahun 2024, Huawei meluncurkan prototipe kacamata AR “StarRing” menggunakan pandu gelombang SiC yang diproduksi di dalam negeri.

 

Produk terkait

 

Wafer Silikon Karbida Semi-Isolasi 4H/6H Untuk Produksi/Penelitian/Tingkat Dummy