كيف ينتقل الكربيد السيليكوني إلى نظارات AR

مع التطور السريع لتكنولوجيا الواقع المعزز (AR) ، تتحرك النظارات الذكية، كحامل مهم لAR، تدريجيا من المفهوم إلى الواقع.لا يزال اعتماد النظارات الذكية على نطاق واسع يواجه العديد من التحديات التقنيةفي السنوات الأخيرة، الكربيد السيليكوني (SiC) ، كمادة ناشئة،اكتسب استخدامًا واسعًا في أجهزة ووحدات أشباه الموصلات المختلفةالآن، إنه يتحول إلى مادة رئيسية في مجال النظارات المزدوجةوالصلابة العالية لكربيد السيليكون تجعله يظهر إمكانات هائلة في مجالات تكنولوجيا العرض، والتصميم الخفيف ، وتبديد الحرارة في نظارات AR. وسوف يستكشف ما يلي كيف يمكن لكربيد السيليكون أن يجلب تغييرات ثورية للنظارات الذكية ، مع التركيز على خصائصها ،الاختراقات التكنولوجية، تطبيقات السوق، والآفاق المستقبلية.

خصائص ومزايا كربيد السيليكون

كربيد السيليكون هو مادة أشباه الموصلات واسعة النطاق مع خصائص ممتازة مثل القسوة العالية والقيادة الحرارية العالية ومؤشر الانكسار العالي.هذه الخصائص تجعلها لديها مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة في الأجهزة الإلكترونية، والأجهزة البصرية، والإدارة الحرارية. على وجه التحديد في مجال النظارات الذكية، تنعكس مزايا الكربيد السيليكونية بشكل رئيسي في الجوانب التالية:

• مؤشر انكسار مرتفع: مؤشر انكسار كربيد السيليكون يصل إلى 2.6، أعلى بكثير من مواد العدسات التقليدية مثل الراتنج (1.51-1.74) والزجاج (1.5-1.9).تقليل خسارة الطاقة الضوئية، وبالتالي تحسين سطوع الشاشة ومجال الرؤية (FOV). على سبيل المثال ، تستخدم نظارات أوريون AR من Meta ′s تقنية توجيه الموجات من كربيد السيليكون ، لتحقيق مجال الرؤية 70 درجة ،تتجاوز بكثير FOV 40 درجة للمواد الزجاجية التقليدية.
• أداء ممتاز لتفريغ الحرارة: التوصيل الحراري لكربيد السيليكون هو عدة مئات من المرات من الزجاج العادي، مما يتيح نقل الحرارة بسرعة.تبديد الحرارة قضية حرجةيمكن لعدسات كربيد السيليكون نقل الحرارة بسرعة بعيدا عن الوحدة البصرية ، وبالتالي تحسين استقرار ومدة حياة الجهاز.
• صلابة عالية ومقاومة للارتداء: الكربيد السيليكوني هو واحد من أصعب المواد المعروفة ، ثاني فقط للماس. وهذا يجعل عدسات الكربيد السيليكوني أكثر مقاومة للارتداء ، مناسبة للاستخدام اليومي.على النقيض، الزجاج والمواد الراتنجية أكثر عرضة للخدوش، مما يؤثر على تجربة المستخدم.
• تأثير ضد قوس قزح: المواد الزجاجية التقليدية في نظارات AR عرضة لتأثير قوس قزح ،الذي يحدث عندما ينعكس الضوء المحيطي عن سطح الموجهات ويشكل أنماط ضوئية ديناميكية ملونةالكربيد السيليكوني، من خلال تحسين هيكل الشبكة، يمكن أن يلغي بشكل فعال تأثير قوس قزح شائع في المواد الزجاجية التقليدية، وبالتالي تحسين جودة العرض.

الاختراقات التكنولوجية لكربيد السيليكون في نظارات AR

في السنوات الأخيرة ، انعكس الاختراقات التكنولوجية لكربيد السيليكون في مجال نظارات AR بشكل رئيسي في تطوير عدسات توجيه الموجات البصرية الانعكاسية.الموجة الضوئية الانعكاسية هي تقنية عرض تستند إلى مزيج من ظواهر الانعكاس البصري وهياكل الموجة، والتي يمكن أن تقود الصورة الناتجة عن الوحدة البصرية من خلال الشبكة في العدسة ، وبالتالي تقليل سمك العدسة وجعل نظارات AR تبدو أقرب إلى النظارات العادية.

في أكتوبر 2024، اعتمدت ميتا (في السابق فيسبوك) مزيجاً من الموجات الموجهة المحفورة من كربيد السيليكون وميكرو ليدز في نظارات أوريون AR الخاصة بها، مما حل العقبات الرئيسية في نظارات AR،مثل مجال الرؤية، والوزن، والتحف البصرية. عالم البصريات في "ميتا" ، باسكوال ريفيرا، قال أن تكنولوجيا توجيه الموجات الكربيد السيليكونية قد غيرت تماما نوعية عرض نظارات الواقع الواقعي،تحويله من "بقع قوس قزح مثل كرة الديسكو" إلى "تجربة هادئة مثل قاعة السيمفونية"في ديسمبر 2024، ShuoKe Crystal بنجاح تطوّرت أول 12 بوصة عالية النقاء نصف عازل كربيد السيليكون الروائح الوحيدة الروائية في العالم،يُمثل اختراقاً كبيراً في الأساسيات ذات الحجم الكبيرهذه التكنولوجيا ستسريع توسع الكربيد السيليكوني في سيناريوهات تطبيق جديدة مثل الزجاج AR ومساحات الحرارة. على سبيل المثال،يمكن استخدام رقاقة الكربيد السيليكونية البالغة 12 بوصة لصنع 8-9 أزواج من عدسات نظارات AR، تحسين فعالية الإنتاج بشكل كبير.

مؤخرًا، أنشأت شركة TianKe HeDa الموردة لتربة الكربيد السيليكون وشركة Mude Micro-Nano التي تعمل في مجال الأجهزة الضوئية النانوية الصغيرة مشروعًا مشتركًا،مع التركيز على أبحاث وترويج السوق لتكنولوجيا عدسة توجيه الموجات البصريةستزود شركة TianKe HeDa، مع تراكمها التكنولوجي في قوالب الكربيد السيليكونية، شركة Mude Micro-Nano بمنتجات قوالب الكربيد السيليكونية عالية الجودة.في حين أن مود ميكرو نانو سوف تستخدم مزاياها في تكنولوجيا الموجات الضوئية الميكرو نانو ومعالجة الموجهات الموجية AR لمزيد من تحسين أداء الموجهات الضوئية الانعكاسيةمن المتوقع أن يؤدي هذا التعاون إلى تسريع التطورات التكنولوجية في نظارات AR، مما يدفع الصناعة نحو أداء أعلى وتصاميم أخف.أظهرت "مود ميكرو نانو" الجيل الثاني من عدسات كربيد السيليكون ذات وزن 20.7 غرام و رقيقة تصل إلى 0.55 ملم ، أخف وزنا وأرقل من النظارات الشمسية العادية ، مما يجعل المستخدمين يشعرون بعدم الوزن تقريبًا أثناء ارتدائها ، مما يحقق حقًا "الارتداء الخفيف".

حالات تطبيقات كربيد السيليكون في نظارات AR

في عملية تصنيع الموجات الكربيد السيليكونية، فريق Meta ٪ التغلب على التحدي التقني من الحفر الميل.قال مدير البحث نيهار موهانتي أن الحفر الميل هو تكنولوجيا شبكة غير تقليدية يمكنها حفر الخطوط بزاوية منحنية، وبالتالي تحسين كفاءة الارتباط للضوء الدخول والخروج. وضعت هذه الاختراق التكنولوجي الأساس لتطبيق الكربيد السيليكوني على نطاق واسع في الزجاج AR.زجاجات أوريون AR Meta ′s هي تطبيق تمثيلي لتكنولوجيا كربيد السيليكون في مجال ARمن خلال اعتماد تكنولوجيا توجيه الموجات من الكربيد السيليكوني، حققت أوريون مجال رؤية 70 درجة وحلت بشكل فعال مشاكل مثل تأثيرات الشبح والقوس قزح.

أشار جوزيبي كارافيوري، مدير تكنولوجيا توجيه الموجات AR في Meta، إلى أن مؤشر الانكسار العالي والقدرة على توصيل الحرارة لكربيد السيليكون يجعله مادة مثالية لنظارات AR.بعد تحديد المادة، التحدي التالي تحول إلى تصنيع الموجهات، وبالتحديد، تكنولوجيا شبكة غير تقليدية تسمى الحفر الميل.الشباك هي بنية نانوية مسؤولة عن ربط الضوء داخل وخارج العدسةلتحقيق عمل الكربيد السيليكوني، يجب أن تستخدم الشبكة حفرة منحنية. لا يتم ترتيب الخطوط المحفورة عموديا ولكن في زاوية منحدرة." نيهار موهانتي أضاف أنهم كانوا أول فريق في العالم لتحقيق حفرة منحنية مباشرة على الجهازقبل ذلك، معظم موردي رقائق أشباه الموصلات ومصانع الصهارة تفتقر إلى المعدات اللازمة للحفر الميل.

تحديات وآفاق مستقبل كاربيد السيليكون

على الرغم من أن كربيد السيليكون يظهر إمكانات كبيرة في الزجاجات AR ، إلا أن تطبيقه لا يزال يواجه بعض التحديات. في الوقت الحالي ، فإن تكلفة مادة كربيد السيليكون مرتفعة ،أساسا بسبب معدل نموها البطيء وصعوبة المعالجةعلى سبيل المثال ، تكلفة عدسة واحدة من كربيد السيليكون لمعدات أوريون AR من Meta تصل إلى 1000 دولار ، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات سوق المستهلك.مع التطور السريع لصناعة السيارات الجديدة للطاقةكما أن تكلفة الكربيد السيليكي تنخفض تدريجياً. علاوة على ذلك، فإن تطوير الركائز ذات الحجم الكبير (مثل 12 بوصة) سيسهم في زيادة خفض التكاليف وتحسين الكفاءة.

صلابة الكربيد السيليكونية العالية تجعل أيضا المعالجة تحديا للغاية، وخاصة في معالجة الهيكل النانوي الدقيقة، مع معدل إنتاج منخفض نسبيا. في المستقبل،مع التعاون المتعمق بين الشركات المصنعة لجزء من الكربيد السيليكوني والشركات المصنعة للأنظمة الضوئية الصغيرة النانوية، من المتوقع أن تحل هذه المشكلة. لا يزال تطبيق كربيد السيليكون في الزجاج AR في مراحله الأولى.يطلب من المزيد من الشركات المشاركة في البحث والتطوير في الكربيد السيليسيوم من الدرجة البصرية والمعداتيأمل فريق ميتا أن يستثمر لاعبون آخرون في الصناعة في البحوث ذات الصلة ، وتعزيز بناء نظام بيئي لصناعة نظارات الواقع الواقعي للاستهلاك.

الاستنتاج

مع مؤشر الانكسار العالي ، وأداء التبديد الحراري الممتاز ، وقسوة عالية ، أصبح كربيد السيليكون مادة رئيسية في مجال النظارات AR.من التعاون بين TianKe HeDa و Mude Micro-Nano إلى التطبيق الناجح لنظارات أوريون AR من Meta، تم التحقق من إمكانات الكربيد السيليكي في النظارات الذكية. على الرغم من أن التحديات في التكلفة والتكنولوجيا لا تزال قائمة،مع النضج في سلسلة الصناعة والاختراقات التكنولوجية المستمرة، من المتوقع أن يضيء الكربيد السيليكوني في مجال نظارات AR، ودفع النظارات الذكية نحو أداء أعلى، وزنا أخف، وسهولة الوصول أكبر. في المستقبل،الكربيد السيليكوني قد يصبح المادة الرئيسية في صناعة AR، فتح حقبة جديدة للنظارات الذكية. إمكانات الكربيد السيليكون لا تقتصر على نظارات AR؛ تطبيقاتها متعددة التخصصات في الإلكترونيات والفوتونيات تظهر أيضا آفاق كبيرة.مثلاً، يتم استكشاف تطبيق كربيد السيليكون في الحوسبة الكمومية والأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة. مع التقدم التكنولوجي وخفض التكاليف،من المتوقع أن يلعب كاربيد السيليكون دوره الفريد في المزيد من المجالات، مما يدفع التنمية السريعة للصناعات ذات الصلة.

المنتج المرتبط

12 بوصة سيفير سيكي سيفير سيلكون كاربيد سيفير 300 ملم الركيزة 750 ± 25um 4H-N نوع التوجه 100 درجة البحث الإنتاج

4H N نوع Semi type SiC Wafer 6inch 12inch SiC Wafer SiC substrate ((0001) الجانب المزدوج الملمع Ra≤1 nm تخصيص