ऑगमेंटेड रिअॅलिटी (एआर) तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, एआर तंत्रज्ञानाचा एक महत्त्वाचा वाहक म्हणून स्मार्ट ग्लासेस हळूहळू संकल्पनेतून वास्तवात रूपांतरित होत आहेत. तथापि, स्मार्ट ग्लासेसचा व्यापक वापर अजूनही अनेक तांत्रिक आव्हानांना तोंड देत आहे, विशेषतः डिस्प्ले तंत्रज्ञान, वजन, उष्णता नष्ट होणे आणि ऑप्टिकल कामगिरीच्या बाबतीत. अलिकडच्या वर्षांत, सिलिकॉन कार्बाइड (एसआयसी), एक उदयोन्मुख सामग्री म्हणून, विविध पॉवर सेमीकंडक्टर डिव्हाइसेस आणि मॉड्यूल्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे. ते आता एक प्रमुख सामग्री म्हणून एआर ग्लासेस क्षेत्रात प्रवेश करत आहे. सिलिकॉन कार्बाइडचा उच्च अपवर्तक निर्देशांक, उत्कृष्ट उष्णता नष्ट होणे गुणधर्म आणि उच्च कडकपणा, इतर वैशिष्ट्यांसह, डिस्प्ले तंत्रज्ञान, हलके डिझाइन आणि एआर ग्लासेसच्या उष्णता नष्ट होण्यात अनुप्रयोगासाठी महत्त्वपूर्ण क्षमता दर्शवितात. आम्ही प्रदान करू शकतोSiC वेफर, जे या क्षेत्रांमध्ये सुधारणा करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. खाली, आपण सिलिकॉन कार्बाइड स्मार्ट ग्लासेसच्या गुणधर्म, तांत्रिक प्रगती, बाजारपेठेतील अनुप्रयोग आणि भविष्यातील शक्यतांच्या पैलूंवरून त्यात क्रांतिकारी बदल कसे आणू शकते याचा शोध घेऊ.
सिलिकॉन कार्बाइडचे गुणधर्म आणि फायदे
सिलिकॉन कार्बाइड हा एक विस्तृत बँडगॅप सेमीकंडक्टर मटेरियल आहे ज्यामध्ये उच्च कडकपणा, उच्च थर्मल चालकता आणि उच्च अपवर्तन निर्देशांक असे उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. या वैशिष्ट्यांमुळे ते इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, ऑप्टिकल उपकरणे आणि थर्मल व्यवस्थापनात वापरण्याची व्यापक क्षमता देते. विशेषतः स्मार्ट ग्लासेसच्या क्षेत्रात, सिलिकॉन कार्बाइडचे फायदे प्रामुख्याने खालील पैलूंमध्ये प्रतिबिंबित होतात:
उच्च अपवर्तन निर्देशांक: सिलिकॉन कार्बाइडचा अपवर्तन निर्देशांक २.६ पेक्षा जास्त आहे, जो रेझिन (१.५१-१.७४) आणि काच (१.५-१.९) सारख्या पारंपारिक पदार्थांपेक्षा खूपच जास्त आहे. उच्च अपवर्तन निर्देशांक म्हणजे सिलिकॉन कार्बाइड प्रकाश प्रसार अधिक प्रभावीपणे रोखू शकते, प्रकाश उर्जेचे नुकसान कमी करू शकते, ज्यामुळे डिस्प्ले ब्राइटनेस आणि फील्ड ऑफ व्ह्यू (FOV) सुधारते. उदाहरणार्थ, मेटाचे ओरियन एआर ग्लासेस सिलिकॉन कार्बाइड वेव्हगाइड तंत्रज्ञान वापरतात, जे ७०-अंश दृश्य क्षेत्र प्राप्त करतात, जे पारंपारिक काचेच्या पदार्थांच्या ४०-अंश दृश्य क्षेत्रापेक्षा खूपच जास्त आहे.
उत्कृष्ट उष्णता विसर्जन: सिलिकॉन कार्बाइडची थर्मल चालकता सामान्य काचेच्या तुलनेत शेकडो पट जास्त असते, ज्यामुळे जलद उष्णता वाहकता शक्य होते. एआर ग्लासेससाठी उष्णता विसर्जन ही एक महत्त्वाची समस्या आहे, विशेषतः उच्च-ब्राइटनेस डिस्प्ले आणि दीर्घकाळ वापर दरम्यान. सिलिकॉन कार्बाइड लेन्स ऑप्टिकल घटकांद्वारे निर्माण होणारी उष्णता जलद हस्तांतरित करू शकतात, ज्यामुळे डिव्हाइसची स्थिरता आणि आयुष्यमान वाढते. अशा अनुप्रयोगांमध्ये प्रभावी थर्मल व्यवस्थापन सुनिश्चित करणारे SiC वेफर आम्ही प्रदान करू शकतो.
उच्च कडकपणा आणि झीज प्रतिरोधकता: सिलिकॉन कार्बाइड हे ज्ञात असलेल्या सर्वात कठीण पदार्थांपैकी एक आहे, जे हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे. यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड लेन्स अधिक झीज-प्रतिरोधक बनतात, जे दैनंदिन वापरासाठी योग्य असतात. याउलट, काच आणि रेझिन पदार्थांवर स्क्रॅच होण्याची शक्यता जास्त असते, ज्यामुळे वापरकर्त्याच्या अनुभवावर परिणाम होतो.
अँटी-रेनबो इफेक्ट: एआर ग्लासेसमधील पारंपारिक काचेच्या वस्तू इंद्रधनुष्य इफेक्ट निर्माण करतात, जिथे सभोवतालचा प्रकाश वेव्हगाइड पृष्ठभागावरून परावर्तित होतो, ज्यामुळे गतिमान रंगीत प्रकाश नमुने तयार होतात. सिलिकॉन कार्बाइड ग्रेटिंग स्ट्रक्चर ऑप्टिमाइझ करून ही समस्या प्रभावीपणे दूर करू शकते, अशा प्रकारे डिस्प्लेची गुणवत्ता सुधारते आणि वेव्हगाइड पृष्ठभागावर सभोवतालच्या प्रकाशाच्या परावर्तनामुळे होणारा इंद्रधनुष्य इफेक्ट दूर करते.
एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडचे तांत्रिक यश
अलिकडच्या वर्षांत, एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडच्या तांत्रिक प्रगतीमुळे प्रामुख्याने डिफ्रॅक्शन वेव्हगाइड लेन्सच्या विकासावर लक्ष केंद्रित केले गेले आहे. डिफ्रॅक्शन वेव्हगाइड ही एक डिस्प्ले तंत्रज्ञान आहे जी प्रकाशाच्या डिफ्रॅक्शन घटनेला वेव्हगाइड स्ट्रक्चर्ससह एकत्रित करते आणि लेन्समधील जाळीद्वारे ऑप्टिकल घटकांद्वारे तयार केलेल्या प्रतिमा प्रसारित करते. यामुळे लेन्सची जाडी कमी होते, ज्यामुळे एआर ग्लासेस नियमित चष्म्यांपेक्षा जवळ दिसतात.
ऑक्टोबर २०२४ मध्ये, मेटा (पूर्वीचे फेसबुक) ने त्यांच्या ओरियन एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइड-एचेड वेव्हगाइड्सचा वापर मायक्रोएलईडीसह एकत्रित करून सादर केला, ज्यामुळे दृश्य क्षेत्र, वजन आणि ऑप्टिकल आर्टिफॅक्ट्स यासारख्या क्षेत्रातील प्रमुख अडथळे दूर झाले. मेटाचे ऑप्टिकल शास्त्रज्ञ पास्कुअल रिवेरा यांनी सांगितले की सिलिकॉन कार्बाइड वेव्हगाइड तंत्रज्ञानाने एआर ग्लासेसच्या डिस्प्ले गुणवत्तेत पूर्णपणे बदल केला, ज्यामुळे अनुभव "डिस्को-बॉलसारख्या इंद्रधनुष्य प्रकाशाच्या ठिकाणांपासून" "कॉन्सर्ट हॉलसारख्या शांत अनुभवात" बदलला.
डिसेंबर २०२४ मध्ये, XINKEHUI ने जगातील पहिले १२-इंच उच्च-शुद्धता अर्ध-इन्सुलेटिंग सिलिकॉन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट यशस्वीरित्या विकसित केले, जे मोठ्या आकाराच्या सब्सट्रेट्सच्या क्षेत्रात एक मोठे यश आहे. हे तंत्रज्ञान एआर ग्लासेस आणि हीट सिंक सारख्या नवीन वापराच्या प्रकरणांमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडच्या वापराला गती देईल. उदाहरणार्थ, १२-इंच सिलिकॉन कार्बाइड वेफर ८-९ जोड्या एआर ग्लासेस लेन्स तयार करू शकते, ज्यामुळे उत्पादन कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते. एआर ग्लासेस उद्योगात अशा अनुप्रयोगांना समर्थन देण्यासाठी आम्ही एसआयसी वेफर प्रदान करू शकतो.
अलिकडेच, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पुरवठादार XINKEHUI ने AR डिफ्रॅक्शन वेव्हगाइड लेन्स तंत्रज्ञानाच्या विकास आणि बाजारपेठेतील प्रोत्साहनावर लक्ष केंद्रित करणारा संयुक्त उपक्रम स्थापन करण्यासाठी मायक्रो-नॅनो ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिव्हाइस कंपनी MOD MICRO-NANO सोबत भागीदारी केली आहे. सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्समधील तांत्रिक कौशल्यासह XINKEHUI, MOD MICRO-NANO साठी उच्च-गुणवत्तेचे सब्सट्रेट्स प्रदान करेल, जे डिफ्रॅक्शन वेव्हगाइड्सच्या कामगिरीला अधिक अनुकूल करण्यासाठी मायक्रो-नॅनो ऑप्टिकल तंत्रज्ञान आणि AR वेव्हगाइड प्रक्रियेतील त्याचे फायदे वापरेल. या सहकार्यामुळे AR ग्लासेसमधील तांत्रिक प्रगतीला गती मिळेल, ज्यामुळे उद्योगाची उच्च कार्यक्षमता आणि हलक्या डिझाइनकडे वाटचाल वाढेल अशी अपेक्षा आहे.
२०२५ च्या SPIE AR|VR|MR प्रदर्शनात, MOD MICRO-NANO ने त्यांचे दुसऱ्या पिढीतील सिलिकॉन कार्बाइड AR चष्मा लेन्स सादर केले, ज्यांचे वजन फक्त २.७ ग्रॅम होते आणि ज्यांची जाडी फक्त ०.५५ मिलीमीटर होती, जे नियमित सनग्लासेसपेक्षा हलके होते, जे वापरकर्त्यांना जवळजवळ अदृश्य परिधान अनुभव देतात, खरोखर "हलके" डिझाइन प्राप्त करतात.
एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडचे अनुप्रयोग केसेस
सिलिकॉन कार्बाइड वेव्हगाईड्सच्या उत्पादन प्रक्रियेत, मेटाच्या टीमने स्लँटेड एचिंग तंत्रज्ञानाच्या आव्हानांवर मात केली. संशोधन व्यवस्थापक निहार मोहंती यांनी स्पष्ट केले की स्लँटेड एचिंग ही एक अपारंपारिक जाळी तंत्रज्ञान आहे जी प्रकाश जोडणी आणि डीकपलिंग कार्यक्षमता अनुकूल करण्यासाठी झुकलेल्या कोनात रेषा कोरते. या प्रगतीने एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडच्या मोठ्या प्रमाणात स्वीकाराचा पाया घातला.
मेटाचे ओरियन एआर चष्मे हे एआरमध्ये सिलिकॉन कार्बाइड तंत्रज्ञानाचे प्रातिनिधिक अनुप्रयोग आहेत. सिलिकॉन कार्बाइड वेव्हगाइड तंत्रज्ञानाचा वापर करून, ओरियन ७०-अंश दृश्य क्षेत्र प्राप्त करते आणि घोस्टिंग आणि इंद्रधनुष्य परिणाम यासारख्या समस्यांना प्रभावीपणे संबोधित करते.
मेटाचे एआर वेव्हगाईड तंत्रज्ञान प्रमुख ज्युसेप्पे कॅराफिओर यांनी नमूद केले की सिलिकॉन कार्बाइडचा उच्च अपवर्तक निर्देशांक आणि थर्मल चालकता हे एआर चष्म्यांसाठी एक आदर्श साहित्य बनवते. साहित्य निवडल्यानंतर, पुढील आव्हान वेव्हगाईड विकसित करणे होते, विशेषतः जाळीसाठी तिरकस एचिंग प्रक्रिया. कॅराफिओर यांनी स्पष्ट केले की लेन्समध्ये आणि बाहेर प्रकाश जोडण्यासाठी जबाबदार असलेल्या जाळीने तिरकस एचिंग वापरणे आवश्यक आहे. कोरलेल्या रेषा उभ्या पद्धतीने व्यवस्थित केल्या जात नाहीत तर त्या झुकलेल्या कोनात वितरित केल्या जातात. निहार मोहंती यांनी पुढे सांगितले की ते थेट उपकरणांवर तिरकस एचिंग साध्य करणारे जागतिक स्तरावर पहिले संघ होते. २०१९ मध्ये, निहार मोहंती आणि त्यांच्या टीमने एक समर्पित उत्पादन लाइन तयार केली. त्यापूर्वी, सिलिकॉन कार्बाइड वेव्हगाईड खोदण्यासाठी कोणतेही उपकरण उपलब्ध नव्हते आणि प्रयोगशाळेच्या बाहेर तंत्रज्ञान देखील व्यवहार्य नव्हते.
सिलिकॉन कार्बाइडची आव्हाने आणि भविष्यातील संभावना
जरी सिलिकॉन कार्बाइड एआर ग्लासेसमध्ये मोठी क्षमता दर्शवित असले तरी, त्याच्या वापराला अजूनही अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो. सध्या, सिलिकॉन कार्बाइड मटेरियल त्याच्या मंद वाढीच्या दरामुळे आणि कठीण प्रक्रियेमुळे महाग आहे. उदाहरणार्थ, मेटाच्या ओरियन एआर ग्लासेससाठी एका सिलिकॉन कार्बाइड लेन्सची किंमत $1,000 इतकी आहे, ज्यामुळे ग्राहक बाजारपेठेच्या गरजा पूर्ण करणे कठीण होते. तथापि, इलेक्ट्रिक वाहन उद्योगाच्या जलद विकासासह, सिलिकॉन कार्बाइडची किंमत हळूहळू कमी होत आहे. शिवाय, मोठ्या आकाराच्या सब्सट्रेट्स (जसे की 12-इंच वेफर्स) च्या विकासामुळे खर्चात कपात आणि कार्यक्षमता सुधारण्यास आणखी चालना मिळेल.
सिलिकॉन कार्बाइडची उच्च कडकपणा प्रक्रिया करणे देखील आव्हानात्मक बनवते, विशेषतः मायक्रो-नॅनो स्ट्रक्चर फॅब्रिकेशनमध्ये, ज्यामुळे कमी उत्पन्न दर होतो. भविष्यात, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पुरवठादार आणि मायक्रो-नॅनो ऑप्टिकल उत्पादकांमधील सखोल सहकार्यामुळे, ही समस्या सोडवली जाण्याची अपेक्षा आहे. एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडचा वापर अद्याप सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे, ज्यामुळे अधिक कंपन्यांना ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड संशोधन आणि उपकरणे विकासात गुंतवणूक करावी लागेल. मेटाच्या टीमला अपेक्षा आहे की इतर उत्पादक स्वतःची उपकरणे विकसित करण्यास सुरुवात करतील, कारण ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड संशोधन आणि उपकरणांमध्ये जितक्या जास्त कंपन्या गुंतवणूक करतील तितकेच ग्राहक-ग्रेड एआर ग्लासेस उद्योग परिसंस्था मजबूत होईल.
निष्कर्ष
सिलिकॉन कार्बाइड, त्याच्या उच्च अपवर्तक निर्देशांकासह, उत्कृष्ट उष्णता अपव्यय आणि उच्च कडकपणासह, एआर ग्लासेसच्या क्षेत्रात एक प्रमुख सामग्री बनत आहे. XINKEHUI आणि MOD MICRO-NANO यांच्यातील सहकार्यापासून ते मेटाच्या ओरियन एआर ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडच्या यशस्वी वापरापर्यंत, स्मार्ट ग्लासेसमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडची क्षमता पूर्णपणे प्रदर्शित झाली आहे. खर्च आणि तांत्रिक अडथळ्यांसारख्या आव्हानांना न जुमानता, उद्योग साखळी परिपक्व होत असताना आणि तंत्रज्ञान पुढे जात असताना, सिलिकॉन कार्बाइड एआर ग्लासेस क्षेत्रात चमकण्याची अपेक्षा आहे, ज्यामुळे स्मार्ट ग्लासेस उच्च कार्यक्षमता, हलके वजन आणि व्यापक अवलंबनाकडे वळतील. भविष्यात, सिलिकॉन कार्बाइड एआर उद्योगात मुख्य प्रवाहातील सामग्री बनू शकते, ज्यामुळे स्मार्ट ग्लासेसचे एक नवीन युग सुरू होईल.
सिलिकॉन कार्बाइडची क्षमता केवळ एआर ग्लासेसपुरती मर्यादित नाही; इलेक्ट्रॉनिक्स आणि फोटोनिक्समध्ये त्याचे क्रॉस-इंडस्ट्री अनुप्रयोग देखील मोठ्या संभावना दर्शवितात. उदाहरणार्थ, क्वांटम कंप्युटिंग आणि उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडचा वापर सक्रियपणे शोधला जात आहे. तंत्रज्ञानाची प्रगती होत असताना आणि खर्च कमी होत असताना, सिलिकॉन कार्बाइड अधिक क्षेत्रांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावेल अशी अपेक्षा आहे, ज्यामुळे संबंधित उद्योगांचा विकास वेगवान होईल. आम्ही विविध अनुप्रयोगांसाठी एसआयसी वेफर प्रदान करू शकतो, एआर तंत्रज्ञान आणि त्यापुढील प्रगतीला समर्थन देऊ शकतो.
संबंधित उत्पादन
८ इंच २०० मिमी ४H-N SiC वेफर कंडक्टिव्ह डमी रिसर्च ग्रेड
Sic सब्सट्रेट सिलिकॉन कार्बाइड वेफर 4H-N प्रकार उच्च कडकपणा गंज प्रतिरोधक प्राइम ग्रेड पॉलिशिंग
पोस्ट वेळ: एप्रिल-०१-२०२५