Bagaimana Karbida Silikon Berpindah ke Kacamata AR

Dengan perkembangan teknologi augmented reality (AR) yang cepat, kacamata pintar, sebagai pembawa AR yang penting, secara bertahap bergerak dari konsep ke realitas.adopsi yang luas dari kacamata pintar masih menghadapi beberapa tantangan teknis, terutama di bidang teknologi tampilan, berat, disipasi panas, dan kinerja optik.telah mendapatkan penggunaan luas dalam berbagai perangkat dan modul semikonduktor dayaSekarang, ia melintasi untuk menjadi bahan kunci dalam bidang kaca AR. indeks refraksi tinggi, kinerja disipasi panas yang sangat baik,dan kekerasan tinggi silikon karbida membuatnya menunjukkan potensi yang luar biasa di bidang teknologi tampilan, desain ringan, dan disipasi panas dalam kacamata AR. Berikut ini akan mengeksplorasi bagaimana silikon karbida dapat membawa perubahan revolusioner untuk kacamata pintar, berfokus pada sifatnya,terobosan teknologi, aplikasi pasar, dan prospek masa depan.

Sifat dan Keuntungan Karbida Silikon

Karbida silikon adalah bahan semikonduktor bandgap yang luas dengan sifat-sifat yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, konduktivitas termal yang tinggi, dan indeks refraksi yang tinggi.Sifat-sifat ini membuatnya memiliki berbagai aplikasi potensial dalam perangkat elektronik, perangkat optik, dan manajemen termal. Khusus untuk bidang kacamata pintar, keuntungan karbida silikon terutama tercermin dalam aspek berikut:

• Indeks Refraksi Tinggi: Indeks refraksi silikon karbida setinggi 2.6, jauh lebih tinggi daripada bahan lensa tradisional seperti resin (1.51-1.74) dan kaca (1.5-1.9).mengurangi hilangnya energi cahaya, sehingga meningkatkan kecerahan layar dan bidang pandang (FOV). Sebagai contoh, kacamata AR Orion Meta® menggunakan teknologi pendorong gelombang silikon karbida, mencapai bidang pandang 70 derajat,jauh melebihi FOV 40 derajat dari bahan kaca tradisional.
• Kinerja disipasi panas yang sangat baik: Konduktivitas termal silikon karbida beberapa ratus kali lipat dari kaca biasa, memungkinkan transfer panas yang cepat.disipasi panas adalah masalah kritisLensa silikon karbida dapat dengan cepat mentransfer panas dari unit optik, sehingga meningkatkan stabilitas dan umur perangkat.
• Kekerasan tinggi dan ketahanan terhadap keausan: Karbida silikon adalah salah satu bahan terberat yang diketahui, kedua hanya untuk berlian.Sebaliknya, bahan kaca dan resin lebih rentan terhadap goresan, yang mempengaruhi pengalaman pengguna.
• Efek Anti Pelangi: Bahan kaca tradisional dalam kacamata AR rentan terhadap efek pelangi,yang terjadi ketika cahaya lingkungan dipantulkan dari permukaan pembimbing gelombang dan membentuk pola cahaya berwarna dinamisKarbida silikon, dengan mengoptimalkan struktur kisi, dapat secara efektif menghilangkan efek pelangi yang biasa terlihat dengan bahan kaca tradisional, sehingga meningkatkan kualitas tampilan.

Terobosan Teknologi Karbida Silikon dalam Kacamata AR

Dalam beberapa tahun terakhir, terobosan teknologi silikon karbida di bidang kacamata AR terutama tercermin dalam pengembangan lensa pemandu gelombang optik difraksi.Diffraction optical waveguide adalah teknologi tampilan berdasarkan kombinasi fenomena difraksi optik dan struktur waveguide, yang dapat mengarahkan gambar yang dihasilkan oleh unit optik melalui kisi dalam lensa, sehingga mengurangi ketebalan lensa dan membuat kacamata AR terlihat lebih dekat dengan kacamata biasa.

Pada bulan Oktober 2024, Meta (sebelumnya Facebook) mengadopsi kombinasi pemandu gelombang yang terukir karbida silikon dan microLED di kacamata AR Orion-nya, memecahkan kemacetan utama dalam kacamata AR,seperti bidang pandangPascual Rivera, ilmuwan optik Meta, mengatakan bahwa teknologi pendorong gelombang silikon karbida telah mengubah kualitas tampilan kacamata AR.mengubahnya dari "tempat pelangi seperti bola disko" menjadi "pengalaman tenang seperti ruang simfoni"Pada bulan Desember 2024, ShuoKe Crystal berhasil mengembangkan 12 inci pertama di dunia murni semi-isolasi silikon karbida tunggal kristal substrat,menandai terobosan besar dalam substrat berukuran besarTeknologi ini akan mempercepat ekspansi silikon karbida dalam skenario aplikasi baru seperti kaca AR dan heat sinks.sebuah wafer silikon karbida 12 inci dapat digunakan untuk membuat 8-9 pasang lensa kacamata AR, meningkatkan efisiensi produksi secara signifikan.

Baru-baru ini, pemasok substrat silikon karbida TianKe HeDa dan perusahaan perangkat optoelektronik mikro-nano Mude Micro-Nano bersama-sama mendirikan perusahaan patungan,berfokus pada penelitian dan promosi pasar teknologi lensa gelombang optik difraksi ARTianKe HeDa, dengan akumulasi teknologinya dalam substrat silikon karbida, akan menyediakan Mude Micro-Nano dengan produk substrat silikon karbida berkualitas tinggi,sementara Mude Micro-Nano akan menggunakan keunggulannya dalam teknologi optik mikro-nano dan pemrosesan gelombang AR untuk lebih mengoptimalkan kinerja gelombang optik difraksiKerja sama ini diharapkan akan mempercepat terobosan teknologi dalam kacamata AR, mendorong industri menuju kinerja yang lebih tinggi dan desain yang lebih ringan.Mude Micro-Nano memamerkan lensa kacamata silikon karbida generasi kedua dengan berat hanya 20,7 gram dan sehalus 0,55 mm, lebih ringan dan lebih tipis daripada kacamata hitam biasa, membuat pengguna merasa hampir tidak berat saat mengenakan, benar-benar mencapai "pakaian ringan".

Kasus Aplikasi Karbida Silikon dalam Kacamata AR

Dalam proses manufaktur pemandu gelombang silikon karbida, tim Meta® mengatasi tantangan teknis gravur miring.Manajer penelitian Nihar Mohanty menyatakan bahwa etching miring adalah teknologi kisi non-tradisional yang dapat mengukir garis pada sudut miring, sehingga mengoptimalkan efisiensi kopling cahaya masuk dan keluar. Terobosan teknologi ini meletakkan dasar untuk aplikasi skala besar silikon karbida dalam kaca AR.Kacamata AR Meta ̊s Orion adalah aplikasi representatif teknologi silikon karbida di bidang ARDengan mengadopsi teknologi pendorong gelombang silikon karbida, Orion mencapai bidang pandang 70 derajat dan secara efektif memecahkan masalah seperti efek ghosting dan pelangi.

Pemimpin teknologi panduan gelombang AR Meta, Giuseppe Carafiore, menunjukkan bahwa indeks refraksi dan konduktivitas termal silikon karbida yang tinggi menjadikannya bahan ideal untuk kacamata AR.Setelah menentukan bahanCarafiore menjelaskan, "Selain itu, pada tahun 2003 kami telah mengembangkan teknologi yang lebih canggih untuk membuat alat pengukur gelombang, yang kemudian menjadi tantangan selanjutnya adalah pembuatan alat pengukur gelombang, khususnya teknologi grating nontradisional yang disebut etching miring."Rat adalah nanostruktur yang bertanggung jawab untuk menghubungkan cahaya ke dalam dan keluar dari lensaUntuk membuat karbida silikon bekerja, kisi harus menggunakan etching miring. garis yang terukir tidak diatur secara vertikal tetapi pada sudut miring." Nihar Mohanty menambahkan bahwa mereka adalah tim pertama di dunia untuk mencapai etching miring langsung pada perangkatSebelum ini, sebagian besar pemasok chip semikonduktor dan pengecoran tidak memiliki peralatan yang diperlukan untuk etching miring.

Tantangan dan Prospek Masa Depan Karbida Silikon

Meskipun silikon karbida menunjukkan potensi besar dalam kaca AR, aplikasinya masih menghadapi beberapa tantangan.terutama karena tingkat pertumbuhan yang lambat dan kesulitan pengolahanSebagai contoh, biaya lensa silikon karbida tunggal untuk kacamata AR Orion Meta setinggi $ 1000, yang membuatnya sulit untuk memenuhi kebutuhan pasar konsumen.dengan perkembangan pesat dari industri kendaraan energi baruSelain itu, pengembangan substrat berukuran besar (seperti 12 inci) akan lebih mendorong pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi.

Kekerasan tinggi silikon karbida juga membuat pemrosesan sangat menantang, terutama dalam pemrosesan struktur mikro-nano, dengan tingkat hasil yang relatif rendah.dengan kerja sama mendalam antara produsen substrat silikon karbida dan produsen optik mikro-nanoAplikasi silikon karbida dalam kaca AR masih dalam tahap awal,yang mewajibkan lebih banyak perusahaan untuk berpartisipasi dalam penelitian dan pengembangan karbida silikon kelas optik dan peralatanTim Meta berharap bahwa pemain industri lainnya akan berinvestasi dalam penelitian terkait, bersama-sama mempromosikan pembangunan ekosistem industri kacamata AR kelas konsumen.

Kesimpulan

Dengan indeks refraksi yang tinggi, kinerja disipasi panas yang sangat baik, dan kekerasan yang tinggi, silikon karbida menjadi bahan kunci di bidang kacamata AR.Dari kolaborasi antara TianKe HeDa dan Mude Micro-Nano hingga penerapan sukses kacamata AR Orion Meta, potensi silikon karbida dalam kacamata pintar telah sepenuhnya divalidasi.dengan kedewasaan rantai industri dan terobosan teknologi yang berkelanjutan, karbida silikon diharapkan bersinar di bidang kacamata AR, mendorong kacamata pintar menuju kinerja yang lebih tinggi, berat yang lebih ringan, dan aksesibilitas yang lebih besar.silikon karbida dapat menjadi bahan utama dalam industri ARPotensi silikon karbida tidak terbatas pada kacamata AR; aplikasi lintas disiplin ilmu di bidang elektronik dan fotonik juga menunjukkan prospek besar.Misalnya, aplikasi silikon karbida dalam komputasi kuantum dan perangkat elektronik bertenaga tinggi sedang dieksplorasi secara aktif.Karbida silikon diharapkan memainkan peran uniknya di lebih banyak bidang, mendorong perkembangan pesat industri terkait.

Produk terkait

Wafer SiC 12 inci Wafer Karbida Silikon 300mm Substrat 750±25um 4H-N Tipe Orientasi 100 Produksi Penelitian Kelas

4H N tipe Semi tipe SiC Wafer 6inch 12inch SiC Wafer SiC substrat ((0001) Double Side Polished Ra≤1 nm Customization