Са брзим развојем технологије проширене стварности (AR), паметне наочаре, као важан носилац AR технологије, постепено прелазе из концепта у стварност. Међутим, широко распрострањено усвајање паметних наочара и даље се суочава са многим техничким изазовима, посебно у погледу технологије приказивања, тежине, дисипације топлоте и оптичких перформанси. Последњих година, силицијум карбид (SiC), као материјал у настајању, широко се примењује у разним полупроводничким уређајима и модулима за снагу. Сада се пробија у област AR наочара као кључни материјал. Висок индекс преламања силицијум карбида, одлична својства дисипације топлоте и висока тврдоћа, између осталих карактеристика, показују значајан потенцијал за примену у технологији приказивања, лаганом дизајну и дисипацији топлоте AR наочара. Можемо да пружимо...SiC плочица, што игра кључну улогу у побољшању ових области. У наставку ћемо истражити како силицијум карбид може донети револуционарне промене паметним наочарима са аспекта његових својстава, технолошких открића, тржишних примена и будућих изгледа.
Својства и предности силицијум карбида
Силицијум карбид је полупроводнички материјал са широким енергетским процепом и одличним својствима као што су висока тврдоћа, висока топлотна проводљивост и висок индекс преламања. Ове карактеристике му дају велики потенцијал за употребу у електронским уређајима, оптичким уређајима и управљању температуром. Посебно у области паметних наочара, предности силицијум карбида се углавном огледају у следећим аспектима:
Висок индекс преламања: Силицијум карбид има индекс преламања преко 2,6, што је много више од традиционалних материјала као што су смола (1,51-1,74) и стакло (1,5-1,9). Висок индекс преламања значи да силицијум карбид може ефикасније ограничити ширење светлости, смањујући губитак светлосне енергије, чиме се побољшава осветљеност екрана и видно поље (FOV). На пример, Мета Орион AR наочаре користе технологију таласовода од силицијум карбидa, постижући видно поље од 70 степени, што далеко превазилази видно поље од 40 степени код традиционалних стаклених материјала.
Одлично одвођење топлоте: Силицијум карбид има топлотну проводљивост стотине пута већу од оне код обичног стакла, што омогућава брзо провођење топлоте. Одвођење топлоте је кључно питање за AR наочаре, посебно током дисплеја са високим осветљењем и дуже употребе. Силицијум карбид сочива могу брзо да преносе топлоту коју генеришу оптичке компоненте, побољшавајући стабилност и век трајања уређаја. Можемо да обезбедимо SiC плочицу која обезбеђује ефикасно управљање топлотом у таквим применама.
Висока тврдоћа и отпорност на хабање: Силицијум карбид је један од најтврђих познатих материјала, одмах после дијаманта. Због тога су силицијум карбидна сочива отпорнија на хабање, погодна за свакодневну употребу. Насупрот томе, стаклени и смолни материјали су склонији огреботинама, што утиче на корисничко искуство.
Ефекат против дуге: Традиционални стаклени материјали у AR наочарима имају тенденцију да произведу ефекат дуге, где се амбијентална светлост рефлектује од површине таласовода, стварајући динамичне обрасце боје и светлости. Силицијум карбид може ефикасно да елиминише овај проблем оптимизацијом структуре решетке, чиме се побољшава квалитет приказа и елиминише ефекат дуге изазван рефлексијама амбијенталне светлости од површине таласовода.
Технолошки продори силицијум карбида у AR наочарима
Последњих година, технолошки продори силицијум карбида у AR наочарима углавном су се фокусирали на развој дифракционих таласоводних сочива. Дифракциони таласовод је технологија приказивања која комбинује феномен дифракције светлости са таласоводним структурама како би се слике генерисане оптичким компонентама прошириле кроз решетку у сочиву. Ово смањује дебљину сочива, чинећи да AR наочаре изгледају сличније обичним наочарима.
У октобру 2024. године, Мета (раније Фејсбук) је увела употребу силицијум-карбидних таласовода у комбинацији са микроЛЕД диодама у својим Орион АР наочарима, решавајући кључна уска грла у областима као што су видно поље, тежина и оптички артефакти. Метин оптички научник Пасквал Ривера изјавио је да је технологија силицијум-карбидних таласовода потпуно трансформисала квалитет приказа АР наочара, мењајући искуство од „дугиних светлосних тачака налик диско кугли“ до „спокојног искуства налик концертној дворани“.
У децембру 2024. године, компанија XINKEHUI је успешно развила прву полуизолациону подлогу силицијум карбида на свету од 12 инча високе чистоће, што је означило велики пробој у области великих подлога. Ова технологија ће убрзати примену силицијум карбида у новим случајевима употребе као што су AR наочаре и хладњаци. На пример, плочица силицијум карбида од 12 инча може да произведе 8-9 пари сочива за AR наочаре, значајно побољшавајући ефикасност производње. Можемо да обезбедимо SiC плочицу за подршку таквим применама у индустрији AR наочара.
Недавно је добављач силицијум карбидних супстрата XINKEHUI склопио партнерство са компанијом за микро-нано оптоелектронске уређаје MOD MICRO-NANO како би основали заједничко предузеће усмерено на развој и промоцију на тржишту технологије AR дифракционих таласоводних сочива. XINKEHUI, са својим техничким стручним знањем у силицијум карбидним супстратима, обезбедиће висококвалитетне супстрате за MOD MICRO-NANO, који ће искористити своје предности у микро-нано оптичкој технологији и обради AR таласовода како би даље оптимизовао перформансе дифракционих таласовода. Очекује се да ће ова сарадња убрзати технолошке продоре у AR наочарама, промовишући кретање индустрије ка бољим перформансама и лакшим дизајнима.
На изложби SPIE AR|VR|MR 2025, MOD MICRO-NANO је представио своја силицијум-карбидна AR сочива за наочаре друге генерације, тешка само 2,7 грама и дебљине од само 0,55 милиметара, лакша од обичних сунчаних наочара, нудећи корисницима готово неприметно искуство ношења, постижући истински „лаган“ дизајн.
Случајеви примене силицијум карбида у AR наочарима
У процесу производње силицијум-карбидних таласовода, Метин тим је превазишао изазове технологије косог нагризања. Руководилац истраживања Нихар Моханти објаснио је да је косо нагризање нетрадиционална технологија решетке која нагриза линије под косим углом како би се оптимизовала ефикасност повезивања и раздвајања светлости. Овај пробој поставио је темеље за масовно усвајање силицијум-карбида у AR наочарима.
Метине Орион AR наочаре су репрезентативна примена силицијум-карбидне технологије у AR-у. Коришћењем технологије силицијум-карбидних таласовода, Орион постиже видно поље од 70 степени и ефикасно решава проблеме као што су духови и ефекат дуге.
Ђузепе Карафјоре, вођа технологије AR таласовода у компанији Мета, истакао је да висок индекс преламања и топлотна проводљивост силицијум карбида чине га идеалним материјалом за AR наочаре. Након избора материјала, следећи изазов је био развој таласовода, тачније процес косог нагризања за решетку. Карафјоре је објаснио да решетка, која је одговорна за повезивање светлости у и из сочива, мора да користи косо нагризање. Линије нагризања нису распоређене вертикално, већ су распоређене под нагнутим углом. Нихар Моханти је додао да су они први тим у свету који је постигао косо нагризање директно на уређајима. Године 2019, Нихар Моханти и његов тим су изградили наменску производну линију. Пре тога, није постојала опрема за нагризање силицијум карбидних таласовода, нити је технологија била изводљива ван лабораторије.
Изазови и будући изгледи силицијум карбида
Иако силицијум карбид показује велики потенцијал у AR наочарима, његова примена се и даље суочава са неколико изазова. Тренутно је силицијум карбид скуп због спорог раста и тешке обраде. На пример, једно силицијум карбид сочиво за Мета Орион AR наочаре кошта чак 1.000 долара, што отежава задовољавање потреба потрошачког тржишта. Међутим, са брзим развојем индустрије електричних возила, трошкови силицијум карбида постепено опадају. Штавише, развој великих подлога (као што су 12-инчне плочице) додатно ће подстаћи смањење трошкова и побољшање ефикасности.
Висока тврдоћа силицијум карбида такође отежава његову обраду, посебно у изради микро-нано структура, што доводи до ниских стопа приноса. У будућности, уз дубљу сарадњу између добављача силицијум карбидних подлога и произвођача микро-нано оптике, очекује се да ће се ово питање решити. Примена силицијум карбида у AR наочарима је још увек у раној фази, што захтева да више компанија улаже у истраживање и развој опреме за силицијум карбид оптичког квалитета. Метин тим очекује да ће и други произвођачи почети да развијају сопствену опрему, јер што више компанија улаже у истраживање и опрему за силицијум карбид оптичког квалитета, то ће екосистем индустрије AR наочара потрошачког квалитета постати јачи.
Закључак
Силицијум карбид, са својим високим индексом преламања, одличним одвођењем топлоте и високом тврдоћом, постаје кључни материјал у области AR наочара. Од сарадње између XINKEHUI-ја и MOD MICRO-NANO-а до успешне примене силицијум карбида у Метиним Orion AR наочарима, потенцијал силицијум карбида у паметним наочарима је у потпуности демонстриран. Упркос изазовима као што су трошкови и техничке препреке, како индустријски ланац сазрева и технологија наставља да напредује, очекује се да ће силицијум карбид заблистати у области AR наочара, водећи паметне наочаре ка већим перформансама, мањој тежини и широј примени. У будућности, силицијум карбид би могао постати главни материјал у AR индустрији, уводећи нову еру паметних наочара.
Потенцијал силицијум карбида није ограничен само на AR наочаре; његове међуиндустријске примене у електроници и фотоници такође показују огромне перспективе. На пример, активно се истражује примена силицијум карбида у квантном рачунарству и електронским уређајима велике снаге. Како технологија напредује, а трошкови се смањују, очекује се да ће силицијум карбид играти кључну улогу у више области, убрзавајући развој сродних индустрија. Можемо да обезбедимо SiC плочице за различите примене, подржавајући напредак како у AR технологији, тако и шире.
Сродни производ
8-инчна 200 мм 4H-N SiC проводљива лутка истраживачког квалитета
Време објаве: 01.04.2025.