एआय क्रांतीच्या पार्श्वभूमीवर, एआर चष्मे हळूहळू लोकांच्या चेतनेत प्रवेश करत आहेत. आभासी आणि वास्तविक जगाचे अखंडपणे मिश्रण करणारे एक उदाहरण म्हणून, एआर चष्मे व्हीआर उपकरणांपेक्षा वेगळे आहेत कारण वापरकर्त्यांना एकाच वेळी डिजिटली प्रोजेक्ट केलेल्या प्रतिमा आणि सभोवतालच्या पर्यावरणीय प्रकाशाचे आकलन करण्याची परवानगी देतात. ही दुहेरी कार्यक्षमता साध्य करण्यासाठी - बाह्य प्रकाश प्रसारण जतन करताना डोळ्यांमध्ये मायक्रोडिस्प्ले प्रतिमा प्रक्षेपित करणे - ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड (एसआयसी)-आधारित एआर चष्मे वेव्हगाइड (लाइटगाइड) आर्किटेक्चर वापरतात. स्कीमॅटिक आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ऑप्टिकल फायबर ट्रान्समिशनच्या अनुरूप प्रतिमा प्रसारित करण्यासाठी हे डिझाइन संपूर्ण अंतर्गत प्रतिबिंब वापरते.
साधारणपणे, एका ६-इंच उच्च-शुद्धतेच्या अर्ध-इन्सुलेटिंग सब्सट्रेटमधून २ जोड्या काचेचे ग्लास मिळू शकतात, तर ८-इंच सब्सट्रेटमध्ये ३-४ जोड्या सामावून घेता येतात. SiC मटेरियलचा अवलंब केल्याने तीन महत्त्वाचे फायदे मिळतात:
- अपवादात्मक अपवर्तक निर्देशांक (२.७): एका लेन्स लेयरसह ८०° पेक्षा जास्त पूर्ण-रंगीत दृश्य क्षेत्र (FOV) सक्षम करते, पारंपारिक AR डिझाइनमध्ये सामान्य असलेल्या इंद्रधनुष्य कलाकृती काढून टाकते.
- एकात्मिक ट्राय-कलर (RGB) वेव्हगाइड: मल्टी-लेयर वेव्हगाइड स्टॅकची जागा घेते, ज्यामुळे डिव्हाइसचा आकार आणि वजन कमी होते.
- उत्कृष्ट औष्णिक चालकता (४९० W/m·K): उष्णता संचयनामुळे होणारे ऑप्टिकल डिग्रेडेशन कमी करते.
या गुणांमुळे SiC-आधारित AR चष्म्यांना बाजारपेठेत मोठी मागणी निर्माण झाली आहे. वापरल्या जाणाऱ्या ऑप्टिकल-ग्रेड SiC मध्ये सामान्यतः उच्च-शुद्धता अर्ध-इन्सुलेटिंग (HPSI) क्रिस्टल्स असतात, ज्यांच्या तयारीच्या कठोर आवश्यकता सध्याच्या उच्च खर्चात योगदान देतात. परिणामी, HPSI SiC सब्सट्रेट्सचा विकास महत्त्वपूर्ण आहे.
१. सेमी-इन्सुलेटिंग SiC पावडरचे संश्लेषण
औद्योगिक स्तरावरील उत्पादन प्रामुख्याने उच्च-तापमान स्वयं-प्रसार संश्लेषण (SHS) वापरते, ही प्रक्रिया अत्यंत बारकाईने नियंत्रणाची आवश्यकता असते:
- कच्चा माल: ९९.९९९% शुद्ध कार्बन/सिलिकॉन पावडर ज्यांचे कण आकार १०-१०० μm आहेत.
- क्रूसिबल शुद्धता: धातूच्या अशुद्धतेचा प्रसार कमी करण्यासाठी ग्रेफाइट घटकांचे उच्च-तापमान शुद्धीकरण केले जाते.
- वातावरण नियंत्रण: 6N-शुद्धता आर्गॉन (इन-लाइन प्युरिफायर्ससह) नायट्रोजनचा समावेश रोखतो; बोरॉन संयुगे अस्थिर करण्यासाठी आणि नायट्रोजन कमी करण्यासाठी ट्रेस HCl/H₂ वायूंचा वापर केला जाऊ शकतो, जरी ग्रेफाइट गंज रोखण्यासाठी H₂ एकाग्रतेला ऑप्टिमायझेशन आवश्यक आहे.
- उपकरणांचे मानके: संश्लेषण भट्टींनी कठोर गळती-तपासणी प्रोटोकॉलसह <10⁻⁴ पा बेस व्हॅक्यूम साध्य केले पाहिजे.
२. क्रिस्टल ग्रोथ आव्हाने
HPSI SiC वाढीमध्ये समान शुद्धता आवश्यकता आहेत:
- फीडस्टॉक: 6N+-शुद्धता SiC पावडर ज्यामध्ये B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O मर्यादेपेक्षा कमी आणि किमान अल्कली धातू (Na/K) असतात.
- गॅस सिस्टीम: 6N आर्गॉन/हायड्रोजन मिश्रणे प्रतिरोधकता वाढवतात.
- उपकरणे: आण्विक पंप अतिउच्च व्हॅक्यूम (<10⁻⁶ Pa) सुनिश्चित करतात; क्रूसिबल प्री-ट्रीटमेंट आणि नायट्रोजन शुद्धीकरण महत्वाचे आहे.
सब्सट्रेट प्रोसेसिंग नवोन्मेष
सिलिकॉनच्या तुलनेत, SiC चे दीर्घकाळ वाढ चक्र आणि अंतर्निहित ताण (ज्यामुळे क्रॅकिंग/एज चिपिंग होते) यासाठी प्रगत प्रक्रिया आवश्यक असते:
- लेसर स्लाइसिंग: उत्पादन 30 वेफर्स (350 μm, वायर सॉ) वरून प्रति 20-मिमी बाउल 50 वेफर्स पर्यंत वाढवते, ज्यामध्ये 200-μm पातळ होण्याची क्षमता असते. 8-इंच क्रिस्टल्ससाठी प्रक्रिया वेळ 10-15 दिवसांपासून (वायर सॉ) <20 मिनिट/वेफर पर्यंत कमी होतो.
३. उद्योग सहयोग
मेटाच्या ओरियन टीमने ऑप्टिकल-ग्रेड SiC वेव्हगाइड दत्तक घेण्याचा मार्ग मोकळा केला आहे, ज्यामुळे संशोधन आणि विकास गुंतवणुकीला चालना मिळाली आहे. प्रमुख भागीदारींमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- टँकेब्लू आणि म्युडी मायक्रो: एआर डिफ्रॅक्टिव्ह वेव्हगाइड लेन्सचा संयुक्त विकास.
- जिंगशेंग मेक, लॉन्ग्की टेक, एक्सआरईएएल आणि कुन्यू ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: एआय/एआर पुरवठा साखळी एकत्रीकरणासाठी धोरणात्मक युती.
बाजारातील अंदाजानुसार २०२७ पर्यंत दरवर्षी ५००,००० SiC-आधारित AR युनिट्स असतील, जे २५०,००० ६-इंच (किंवा १२५,००० ८-इंच) सब्सट्रेट्स वापरतील. हा मार्ग पुढील पिढीच्या AR ऑप्टिक्समध्ये SiC च्या परिवर्तनकारी भूमिकेवर प्रकाश टाकतो.
XKH उच्च-गुणवत्तेचे 4H-सेमी-इन्सुलेटिंग (4H-SEMI) SiC सब्सट्रेट्स पुरवण्यात माहिर आहे ज्यांचे व्यास 2-इंच ते 8-इंच पर्यंत आहे, जे RF, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि AR/VR ऑप्टिक्समधील विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी तयार केले आहेत. आमच्या ताकदींमध्ये विश्वसनीय व्हॉल्यूम पुरवठा, अचूक कस्टमायझेशन (जाडी, अभिमुखता, पृष्ठभाग फिनिश) आणि क्रिस्टल ग्रोथपासून पॉलिशिंगपर्यंत संपूर्ण इन-हाऊस प्रक्रिया समाविष्ट आहे. 4H-SEMI व्यतिरिक्त, आम्ही 4H-N-प्रकार, 4H/6H-P-प्रकार आणि 3C-SiC सब्सट्रेट्स देखील ऑफर करतो, जे विविध सेमीकंडक्टर आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक नवकल्पनांना समर्थन देतात.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०८-२०२५