Со брзиот развој на технологијата за зголемена реалност (AR), паметните очила, како важен носител на AR технологијата, постепено преминуваат од концепт во реалност. Сепак, широкото усвојување на паметните очила сè уште се соочува со многу технички предизвици, особено во однос на технологијата на дисплеи, тежината, дисипацијата на топлина и оптичките перформанси. Во последниве години, силициум карбидот (SiC), како материјал во развој, е широко применет во разни полупроводнички уреди и модули за енергетска ефикасност. Сега тој се пробива во полето на AR очила како клучен материјал. Високиот индекс на прекршување на силициум карбидот, одличните својства на дисипација на топлина и високата тврдост, меѓу другите карактеристики, покажуваат значителен потенцијал за примена во технологијата на дисплеи, лесниот дизајн и дисипацијата на топлина на AR очилата. Ние можеме да обезбедиме...SiC плочка, што игра клучна улога во подобрувањето на овие области. Подолу, ќе истражиме како силициум карбидот може да донесе револуционерни промени кај паметните очила од аспект на неговите својства, технолошки откритија, пазарни примени и идни перспективи.
Својства и предности на силициум карбид
Силициум карбидот е полупроводнички материјал со широк енергетски јаз со одлични својства како што се висока тврдост, висока топлинска спроводливост и висок индекс на прекршување. Овие карактеристики му даваат широк потенцијал за употреба во електронски уреди, оптички уреди и термичко управување. Поточно, во областа на паметните очила, предностите на силициум карбидот главно се одразуваат во следниве аспекти:
Висок индекс на прекршување: Силициум карбидот има индекс на прекршување од над 2,6, многу повисок од традиционалните материјали како што се смолата (1,51-1,74) и стаклото (1,5-1,9). Висок индекс на прекршување значи дека силициум карбидот може поефикасно да го ограничи ширењето на светлината, намалувајќи ја загубата на енергија на светлината, со што се подобрува осветленоста на екранот и видното поле (FOV). На пример, AR очилата Orion на Meta користат технологија на брановоди од силициум карбид, постигнувајќи видно поле од 70 степени, што далеку го надминува видното поле од 40 степени на традиционалните стаклени материјали.
Одлично одведување на топлина: Силициум карбидот има топлинска спроводливост стотици пати поголема од онаа на обичното стакло, што овозможува брзо спроведување на топлина. Одведувањето на топлината е клучно прашање за AR очилата, особено за време на дисплеи со висока осветленост и продолжена употреба. Леќите од силициум карбид можат брзо да ја пренесат топлината генерирана од оптичките компоненти, подобрувајќи ја стабилноста и животниот век на уредот. Можеме да обезбедиме SiC плочки што обезбедуваат ефикасно термичко управување во такви апликации.
Висока тврдост и отпорност на абење: Силициум карбидот е еден од најтврдите познати материјали, втор по дијамантот. Ова ги прави леќите од силициум карбид поотпорни на абење, погодни за секојдневна употреба. Спротивно на тоа, стаклото и смолните материјали се посклони кон гребнатини, што влијае на корисничкото искуство.
Ефект против виножито: Традиционалните стаклени материјали во AR очилата имаат тенденција да создаваат ефект на виножито, каде што амбиенталната светлина се рефлектира од површината на брановодот, создавајќи динамични светлосни шеми во боја. Силициум карбидот може ефикасно да го елиминира овој проблем со оптимизирање на структурата на решетката, со што се подобрува квалитетот на екранот и се елиминира ефектот на виножито предизвикан од рефлексиите на амбиенталната светлина на површината на брановодот.
Технолошки откритија на силициум карбид во AR очила
Во последниве години, технолошките откритија на силициум карбид во AR очилата главно се фокусираа на развојот на дифракциски брановодни леќи. Дифракцискиот брановоден е технологија за прикажување која го комбинира феноменот на дифракција на светлината со брановодни структури за да ги пропагира сликите генерирани од оптичките компоненти низ решетката во леќата. Ова ја намалува дебелината на леќата, правејќи AR очилата да изгледаат поблиску до обичните очила.
Во октомври 2024 година, Мета (порано Фејсбук) ја воведе употребата на брановоди гравирани со силициум карбид во комбинација со микроЛЕД диоди во своите AR очила Orion, решавајќи ги клучните тесни грла во области како што се видното поле, тежината и оптичките артефакти. Оптичкиот научник на Мета, Пасквал Ривера, изјави дека технологијата на брановоди од силициум карбид целосно го трансформирала квалитетот на екранот на AR очилата, менувајќи го искуството од „светлосни точки слични на диско топка“ во „спокојно искуство слично на концертна сала“.
Во декември 2024 година, XINKEHUI успешно го разви првиот 12-инчен полуизолационен монокристален супстрат од силициум карбид со висока чистота, што претставува голем пробив во областа на супстрати со големи димензии. Оваа технологија ќе ја забрза примената на силициум карбид во нови случаи на употреба, како што се AR очила и ладилници. На пример, 12-инчен плоф од силициум карбид може да произведе 8-9 пара леќи од AR очила, значително подобрувајќи ја ефикасноста на производството. Можеме да обезбедиме SiC плофла за поддршка на вакви апликации во индустријата за AR очила.
Неодамна, добавувачот на силициум карбидни супстрати XINKEHUI соработуваше со компанијата за микро-нано оптоелектронски уреди MOD MICRO-NANO за да основа заедничко вложување фокусирано на развој и промоција на пазарот на технологијата на AR дифракциони леќи за бранови води. XINKEHUI, со својата техничка експертиза во силициум карбидни супстрати, ќе обезбеди висококвалитетни супстрати за MOD MICRO-NANO, што ќе ги искористи своите предности во микро-нано оптичката технологија и обработката на AR бранови води за понатамошно оптимизирање на перформансите на дифракционите бранови води. Се очекува оваа соработка да ги забрза технолошките откритија во AR очилата, промовирајќи го движењето на индустријата кон повисоки перформанси и полесни дизајни.
На изложбата SPIE AR|VR|MR 2025, MOD MICRO-NANO ги претстави своите AR леќи за очила од втора генерација од силициум карбид, со тежина од само 2,7 грама и дебелина од само 0,55 милиметри, полесни од обичните очила за сонце, нудејќи им на корисниците речиси незабележливо искуство со носење, постигнувајќи навистина „лесен“ дизајн.
Примери на примена на силициум карбид во AR очила
Во процесот на производство на брановоди од силициум карбид, тимот на Мета ги надмина предизвиците на технологијата за накосено јоргање. Менаџерот за истражување Нихар Моханти објасни дека накосеното јоргање е нетрадиционална технологија на решеткање која ги јоргара линиите под накосен агол за да се оптимизира ефикасноста на спојувањето и одвојувањето на светлината. Овој пробив ги постави темелите за масовно усвојување на силициум карбид во AR очилата.
AR очилата Orion на Meta се репрезентативна примена на силициум карбидната технологија во AR. Со користење на брановодна технологија на силициум карбид, Orion постигнува видно поле од 70 степени и ефикасно ги решава проблемите како што се појавата на двојна светлина и ефектот на виножитото.
Џузепе Карафиоре, лидер за технологија на AR брановоди на Мета, забележа дека високиот индекс на прекршување и топлинската спроводливост на силициум карбидот го прават идеален материјал за AR очила. По изборот на материјалот, следниот предизвик беше да се развие брановодот, поточно процесот на коси бакшиш за решетката. Карафиоре објасни дека решетката, која е одговорна за спојување на светлината во и надвор од леќата, мора да користи коси бакшиш. Бакшишните линии не се распоредени вертикално, туку се распоредени под накосен агол. Нихар Моханти додаде дека тие се првиот тим во светот што постигнал коси бакшиш директно на уреди. Во 2019 година, Нихар Моханти и неговиот тим изградија наменска производствена линија. Пред тоа, не беше достапна опрема за бакшиширање на брановоди од силициум карбид, ниту пак технологијата беше изводлива надвор од лабораторијата.
Предизвици и идни перспективи на силициум карбид
Иако силициум карбидот покажува голем потенцијал во AR очилата, неговата примена сè уште се соочува со неколку предизвици. Во моментов, материјалот од силициум карбид е скап поради неговата бавна стапка на раст и тешката обработка. На пример, една леќа од силициум карбид за AR очилата Orion на Meta чини дури 1.000 долари, што го отежнува задоволувањето на потребите на потрошувачкиот пазар. Сепак, со брзиот развој на индустријата за електрични возила, цената на силициум карбидот постепено се намалува. Понатаму, развојот на подлоги со големи димензии (како што се 12-инчни плочки) дополнително ќе го поттикне намалувањето на трошоците и подобрувањето на ефикасноста.
Високата тврдост на силициум карбидот, исто така, го отежнува неговиот процес на обработка, особено во производството на микро-нано структури, што доведува до ниски стапки на принос. Во иднина, со подлабока соработка помеѓу добавувачите на супстрати од силициум карбид и производителите на микро-нано оптика, се очекува ова прашање да се реши. Примената на силициум карбид во AR очилата е сè уште во рана фаза, што бара од повеќе компании да инвестираат во истражување и развој на опрема за силициум карбид со оптички квалитет. Тимот на Мета очекува другите производители да почнат да развиваат сопствена опрема, бидејќи колку повеќе компании инвестираат во истражување и опрема за силициум карбид со оптички квалитет, толку посилен ќе стане екосистемот на индустријата за AR очила за потрошувачи.
Заклучок
Силициум карбидот, со својот висок индекс на прекршување, одлична дисипација на топлина и висока тврдост, станува клучен материјал во областа на AR очилата. Од соработката помеѓу XINKEHUI и MOD MICRO-NANO до успешната примена на силициум карбид во AR очилата Orion на Meta, потенцијалот на силициум карбидот во паметните очила е целосно демонстриран. И покрај предизвиците како што се трошоците и техничките пречки, како што индустрискиот синџир созрева и технологијата продолжува да напредува, се очекува силициум карбидот да блесне во полето на AR очила, движејќи ги паметните очила кон повисоки перформанси, полесна тежина и поширока употреба. Во иднина, силициум карбидот може да стане мејнстрим материјал во AR индустријата, воведувајќи нова ера на паметни очила.
Потенцијалот на силициум карбидот не е ограничен само на AR очилата; неговите меѓуиндустриски примени во електрониката и фотониката, исто така, покажуваат огромни перспективи. На пример, примената на силициум карбид во квантното пресметување и електронските уреди со голема моќност активно се истражува. Со напредокот на технологијата и намалувањето на трошоците, се очекува силициум карбидот да игра клучна улога во повеќе области, забрзувајќи го развојот на сродните индустрии. Можеме да обезбедиме SiC плочки за различни примени, поддржувајќи го напредокот и во AR технологијата и пошироко.
Поврзан производ
8-инчен 200mm 4H-N SiC плочка со спроводлива макета за истражување
Време на објавување: 01.04.2025