HPSI SiC doštička ≥90% priepustnosť optického materiálu pre okuliare AI/AR
Základný úvod: Úloha HPSI SiC doštičiek v okuliaroch pre AI/AR
HPSI (vysoko čisté poloizolačné) doštičky z karbidu kremíka sú špecializované doštičky charakterizované vysokým odporom (> 10⁹ Ω·cm) a extrémne nízkou hustotou defektov. V okuliaroch AI/AR slúžia predovšetkým ako základný substrátový materiál pre difrakčné optické vlnovodné šošovky, čím riešia úzke miesta spojené s tradičnými optickými materiálmi, pokiaľ ide o tenké a ľahké tvarové faktory, odvod tepla a optický výkon. Napríklad okuliare AR využívajúce vlnovodné šošovky SiC dokážu dosiahnuť ultraširoké zorné pole (FOV) 70° – 80°, pričom hrúbku jednej vrstvy šošovky znižujú na iba 0,55 mm a hmotnosť na iba 2,7 g, čo výrazne zvyšuje pohodlie pri nosení a vizuálne ponorenie.
Kľúčové vlastnosti: Ako materiál SiC posilňuje dizajn okuliarov s umelou inteligenciou/rozšírenou realitou
Vysoký index lomu a optimalizácia optického výkonu
- Index lomu SiC (2,6 – 2,7) je takmer o 50 % vyšší ako index lomu tradičného skla (1,8 – 2,0). To umožňuje tenšie a efektívnejšie štruktúry vlnovodov, čím sa výrazne rozširuje zorné pole (FOV). Vysoký index lomu tiež pomáha potlačiť „dúhový efekt“, ktorý je bežný v difrakčných vlnovodoch, a tým sa zlepšuje čistota obrazu.
Výnimočná schopnosť tepelného manažmentu
- Vďaka tepelnej vodivosti až 490 W/m·K (blízkej vodivosti medi) dokáže SiC rýchlo odvádzať teplo generované modulmi Micro-LED displejov. To zabraňuje zhoršeniu výkonu alebo starnutiu zariadenia v dôsledku vysokých teplôt, čím sa zabezpečuje dlhá výdrž batérie a vysoká stabilita.
Mechanická pevnosť a trvanlivosť
- SiC má Mohsovu tvrdosť 9,5 (druhú hneď po diamante), čo ponúka výnimočnú odolnosť proti poškriabaniu, vďaka čomu je ideálny pre často používané spotrebiteľské okuliare. Jeho drsnosť povrchu je možné regulovať na Ra < 0,5 nm, čo zabezpečuje nízke straty a vysoko rovnomerný prenos svetla vo vlnovodoch.
Kompatibilita elektrických vlastností
- Vďaka rezistivite HPSI SiC (>10⁹ Ω·cm) pomáha predchádzať rušeniu signálu. Môže tiež slúžiť ako efektívny materiál pre napájacie zariadenia, optimalizujúc moduly správy napájania v AR okuliaroch.
Hlavné pokyny pre aplikáciu
Základné optické komponenty pre okuliare s umelou inteligenciou/rozšírenou realitous
- Difrakčné vlnovodné šošovky: SiC substráty sa používajú na vytvorenie ultratenkých optických vlnovodov podporujúcich veľké zorné pole (FOV) a eliminujúcich dúhový efekt.
- Okenné dosky a hranoly: Prostredníctvom zákazkového rezania a leštenia je možné SiC spracovať na ochranné okná alebo optické hranoly pre AR okuliare, čím sa zvyšuje priepustnosť svetla a odolnosť proti opotrebovaniu.
Rozšírené aplikácie v iných oblastiach
- Výkonová elektronika: Používa sa vo vysokofrekvenčných scenároch s vysokým výkonom, ako sú meniče pre nové energetické vozidlá a priemyselné riadiace jednotky motorov.
- Kvantová optika: Pôsobí ako hostiteľ pre farebné centrá, používané v substrátoch pre kvantovú komunikáciu a senzorické zariadenia.
Porovnanie špecifikácií 4-palcového a 6-palcového HPSI SiC substrátu
| Parameter | Stupeň | 4-palcový substrát | 6-palcový substrát |
| Priemer | Trieda Z / Trieda D | 99,5 mm – 100,0 mm | 149,5 mm – 150,0 mm |
| Polytyp | Trieda Z / Trieda D | 4H | 4H |
| Hrúbka | Z-trieda | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 15 μm |
| Stupeň D | 500 μm ± 25 μm | 500 μm ± 25 μm | |
| Orientácia oblátky | Trieda Z / Trieda D | Na osi: <0001> ± 0,5° | Na osi: <0001> ± 0,5° |
| Hustota mikrotrubiek | Z-trieda | ≤ 1 cm² | ≤ 1 cm² |
| Stupeň D | ≤ 15 cm² | ≤ 15 cm² | |
| Rezistivita | Z-trieda | ≥ 1E10 Ω·cm | ≥ 1E10 Ω·cm |
| Stupeň D | ≥ 1E5 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm | |
| Primárna rovinatá orientácia | Trieda Z / Trieda D | (10-10) ± 5,0° | (10-10) ± 5,0° |
| Primárna plochá dĺžka | Trieda Z / Trieda D | 32,5 mm ± 2,0 mm | Zárez |
| Sekundárna plochá dĺžka | Trieda Z / Trieda D | 18,0 mm ± 2,0 mm | - |
| Vylúčenie hrán | Trieda Z / Trieda D | 3 mm | 3 mm |
| Celková životnosť / Celková hodnota / Oblúk / Osnova | Z-trieda | ≤ 2,5 μm / ≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 30 μm | ≤ 2,5 μm / ≤ 6 μm / ≤ 25 μm / ≤ 35 μm |
| Stupeň D | ≤ 10 μm / ≤ 15 μm / ≤ 25 μm / ≤ 40 μm | ≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 40 μm / ≤ 80 μm | |
| Drsnosť | Z-trieda | Leštenie Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm | Leštenie Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm |
| Stupeň D | Leštenie Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm | Leštenie Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,5 nm | |
| Trhliny na okrajoch | Stupeň D | Kumulatívna plocha ≤ 0,1 % | Kumulatívna dĺžka ≤ 20 mm, jednotlivá ≤ 2 mm |
| Oblasti polytypu | Stupeň D | Kumulatívna plocha ≤ 0,3 % | Kumulatívna plocha ≤ 3 % |
| Vizuálne uhlíkové inklúzie | Z-trieda | Kumulatívna plocha ≤ 0,05 % | Kumulatívna plocha ≤ 0,05 % |
| Stupeň D | Kumulatívna plocha ≤ 0,3 % | Kumulatívna plocha ≤ 3 % | |
| Škrabance na kremíkovom povrchu | Stupeň D | 5 povolených, každý ≤1 mm | Kumulatívna dĺžka ≤ 1 x priemer |
| Okrajové triesky | Z-trieda | Nie je povolené (šírka a hĺbka ≥0,2 mm) | Nie je povolené (šírka a hĺbka ≥0,2 mm) |
| Stupeň D | 7 povolených, každý ≤1 mm | 7 povolených, každý ≤1 mm | |
| Vykĺbenie závitovej skrutky | Z-trieda | - | ≤ 500 cm² |
| Balenie | Trieda Z / Trieda D | Kazeta s viacerými doštičkami alebo kontajner s jednou doštičkou | Kazeta s viacerými doštičkami alebo kontajner s jednou doštičkou |
Služby XKH: Integrované výrobné a prispôsobovacie možnosti
Spoločnosť XKH disponuje vertikálnymi integračnými kapacitami od surovín až po hotové doštičky, pokrývajúc celý reťazec od rastu, rezania, leštenia a zákazkového spracovania SiC substrátu. Medzi kľúčové výhody služieb patria:
- Materiálová rozmanitosť:Ponúkame rôzne typy doštičiek, ako napríklad 4H-N, 4H-HPSI, 4H/6H-P a 3C-N. Rezistivita, hrúbka a orientácia sa dajú upraviť podľa požiadaviek.
- Flexibilné prispôsobenie veľkosti:Podporujeme spracovanie doštičiek s priemerom od 2 do 12 palcov a vieme spracovať aj špeciálne štruktúry, ako sú štvorcové kusy (napr. 5x5 mm, 10x10 mm) a nepravidelné hranoly.
- Presné ovládanie optickej triedy:Celková variácia hrúbky doštičky (TTV) sa môže udržiavať na hodnote <1 μm a drsnosť povrchu Ra < 0,3 nm, čo spĺňa požiadavky na nanoúrovňovú rovinnosť pre vlnovodné zariadenia.
- Rýchla reakcia trhu:Integrovaný obchodný model zabezpečuje efektívny prechod od výskumu a vývoja k hromadnej výrobe a podporuje všetko od overovania malých dávok až po veľkoobjemové dodávky (dodacia lehota je zvyčajne 15 – 40 dní).

Často kladené otázky o HPSI SiC doštičke
Otázka 1: Prečo sa HPSI SiC považuje za ideálny materiál pre šošovky vlnovodov AR?
A1: Jeho vysoký index lomu (2,6 – 2,7) umožňuje tenšie a efektívnejšie vlnovodné štruktúry, ktoré podporujú väčšie zorné pole (napr. 70° – 80°) a zároveň eliminujú „dúhový efekt“.
Otázka 2: Ako HPSI SiC zlepšuje tepelný manažment v okuliaroch s umelou inteligenciou/rozšírenou realitou?
A2: S tepelnou vodivosťou až 490 W/m·K (blízko medi) efektívne odvádza teplo z komponentov, ako sú mikroLED diódy, čím zabezpečuje stabilný výkon a dlhšiu životnosť zariadenia.
Otázka 3: Aké výhody odolnosti ponúka HPSI SiC pre nositeľné okuliare?
A3: Jeho výnimočná tvrdosť (Mohs 9,5) poskytuje vynikajúcu odolnosť proti poškriabaniu, vďaka čomu je vysoko odolný pre každodenné použitie v okuliaroch AR spotrebiteľskej triedy.













