Кеңейтілген шындық (AR) технологиясының қарқынды дамуымен ақылды көзілдіріктер AR технологиясының маңызды тасымалдаушысы ретінде біртіндеп тұжырымдамадан шындыққа ауысуда. Дегенмен, ақылды көзілдірікті кеңінен қолдану әлі де көптеген техникалық қиындықтарға тап болып отыр, әсіресе дисплей технологиясы, салмағы, жылу тарату және оптикалық өнімділік тұрғысынан. Соңғы жылдары кремний карбиді (SiC) жаңа материал ретінде әртүрлі қуатты жартылай өткізгіш құрылғылар мен модульдерде кеңінен қолданылып келеді. Қазір ол AR көзілдірік саласына негізгі материал ретінде еніп келеді. Кремний карбидінің жоғары сыну көрсеткіші, тамаша жылу тарату қасиеттері және жоғары қаттылығы, басқа да ерекшеліктерімен қатар, дисплей технологиясында, жеңіл дизайнда және AR көзілдіріктерінің жылу таратуында қолданудың айтарлықтай әлеуетін көрсетеді. Біз қамтамасыз ете аламызSiC пластинасы, бұл осы салаларды жақсартуда шешуші рөл атқарады. Төменде біз кремний карбидінің қасиеттері, технологиялық жетістіктері, нарықтық қолданылуы және болашақтағы перспективалары тұрғысынан ақылды көзілдіріктерге қалай революциялық өзгерістер енгізе алатынын қарастырамыз.
Кремний карбидінің қасиеттері мен артықшылықтары
Кремний карбиді - жоғары қаттылық, жоғары жылу өткізгіштік және жоғары сыну көрсеткіші сияқты тамаша қасиеттері бар кең жолақты жартылай өткізгіш материал. Бұл сипаттамалар оған электронды құрылғыларда, оптикалық құрылғыларда және жылуды басқаруда кең мүмкіндіктер береді. Атап айтқанда, ақылды көзілдірік саласында кремний карбидінің артықшылықтары негізінен келесі аспектілерде көрінеді:
Жоғары сыну көрсеткіші: Кремний карбидінің сыну көрсеткіші 2,6-дан асады, бұл шайыр (1,51-1,74) және шыны (1,5-1,9) сияқты дәстүрлі материалдарға қарағанда әлдеқайда жоғары. Жоғары сыну көрсеткіші кремний карбидінің жарықтың таралуын тиімдірек шектей алатынын, жарық энергиясының жоғалуын азайтатынын, осылайша дисплей жарықтығын және көру өрісін (FOV) жақсарта алатынын білдіреді. Мысалы, Meta компаниясының Orion AR көзілдіріктері кремний карбидінің толқын бағыттау технологиясын пайдаланады, бұл дәстүрлі шыны материалдардың 40 градустық көру өрісінен әлдеқайда асып түсетін 70 градустық көру өрісіне қол жеткізеді.
Жылуды тамаша тарату: Кремний карбидінің жылу өткізгіштігі кәдімгі шыныға қарағанда жүздеген есе жоғары, бұл жылуды тез өткізуге мүмкіндік береді. Жылуды тарату AR көзілдіріктері үшін, әсіресе жоғары жарықтықты дисплейлер мен ұзақ пайдалану кезінде маңызды мәселе болып табылады. Кремний карбидті линзалар оптикалық компоненттер шығаратын жылуды тез өткізе алады, бұл құрылғының тұрақтылығы мен қызмет ету мерзімін арттырады. Біз мұндай қолданбаларда тиімді жылуды басқаруды қамтамасыз ететін SiC пластинасын ұсына аламыз.
Жоғары қаттылық және тозуға төзімділік: Кремний карбиді - белгілі ең қатты материалдардың бірі, тек гауһардан кейін екінші орында. Бұл кремний карбидті линзаларды тозуға төзімді етеді және күнделікті қолдануға жарамды. Керісінше, шыны және шайыр материалдары сызаттарға бейім, бұл пайдаланушы тәжірибесіне әсер етеді.
Кемпірқосаққа қарсы әсер: AR көзілдіріктеріндегі дәстүрлі шыны материалдар кемпірқосақ әсерін тудыруға бейім, мұнда қоршаған жарық толқын өткізгіш бетінен шағылысып, динамикалық түсті жарық үлгілерін жасайды. Кремний карбиді тор құрылымын оңтайландыру арқылы бұл мәселені тиімді түрде жоя алады, осылайша дисплей сапасын жақсартады және қоршаған жарықтың толқын өткізгіш бетіне шағылысуы салдарынан туындайтын кемпірқосақ әсерін жояды.
AR көзілдіріктеріндегі кремний карбидінің технологиялық жетістіктері
Соңғы жылдары AR көзілдіріктеріндегі кремний карбидін қолданудың технологиялық жетістіктері негізінен дифракциялық толқын өткізгіш линзаларды әзірлеуге бағытталған. Дифракциялық толқын өткізгіш - бұл жарықтың дифракциялық құбылысын толқын өткізгіш құрылымдармен біріктіріп, оптикалық компоненттер тудыратын кескіндерді линзадағы тор арқылы тарататын дисплей технологиясы. Бұл линзаның қалыңдығын азайтады, бұл AR көзілдіріктерін кәдімгі көзілдірікке жақын етеді.
2024 жылдың қазан айында Meta (бұрынғы Facebook) Orion AR көзілдіріктерінде кремний карбидімен ойылған толқын өткізгіштерді микроLED-пен біріктіріп қолдануды енгізді, бұл көру өрісі, салмақ және оптикалық артефактілер сияқты салалардағы негізгі кедергілерді шешті. Meta оптика ғалымы Паскуаль Ривера кремний карбидімен ойылған толқын өткізгіш технологиясы AR көзілдіріктерінің дисплей сапасын толығымен өзгертіп, тәжірибені «дискотека шары тәрізді кемпірқосақ жарық дақтарынан» «концерт залы тәрізді тыныш тәжірибеге» өзгерткенін мәлімдеді.
2024 жылдың желтоқсанында XINKEHUI әлемдегі алғашқы 12 дюймдік жоғары тазалықтағы жартылай оқшаулағыш кремний карбидінің монокристалды негізін сәтті жасап шығарды, бұл үлкен өлшемді негіздерді жасау саласындағы үлкен жетістік болды. Бұл технология кремний карбидін AR көзілдіріктері мен жылу раковиналары сияқты жаңа пайдалану жағдайларында қолдануды жеделдетеді. Мысалы, 12 дюймдік кремний карбидті пластина 8-9 жұп AR көзілдірік линзаларын шығара алады, бұл өндіріс тиімділігін айтарлықтай жақсартады. Біз AR көзілдірік өнеркәсібіндегі осындай қолданбаларды қолдау үшін SiC пластинасын ұсына аламыз.
Жақында кремний карбидті субстрат жеткізушісі XINKEHUI компаниясы AR дифракциялық толқын өткізгіш линза технологиясын әзірлеуге және нарықта ілгерілетуге бағытталған бірлескен кәсіпорын құру үшін микронано-оптоэлектронды құрылғы компаниясы MOD MICRO-NANO-мен серіктестік орнатты. Кремний карбидті субстраттары саласындағы техникалық тәжірибесі бар XINKEHUI MOD MICRO-NANO үшін жоғары сапалы субстраттарды ұсынады, бұл дифракциялық толқын өткізгіштерінің өнімділігін одан әрі оңтайландыру үшін микронано-оптикалық технология мен AR толқын өткізгіштерін өңдеудегі артықшылықтарын пайдаланады. Бұл ынтымақтастық AR көзілдіріктеріндегі технологиялық жетістіктерді жеделдетеді, саланың жоғары өнімділікке және жеңіл дизайнға көшуіне ықпал етеді деп күтілуде.
2025 жылғы SPIE AR|VR|MR көрмесінде MOD MICRO-NANO компаниясы салмағы небәрі 2,7 грамм және қалыңдығы небәрі 0,55 миллиметр болатын, кәдімгі күннен қорғайтын көзілдіріктерге қарағанда жеңіл, екінші буын кремний карбидті AR көзілдірік линзаларын ұсынды, бұл пайдаланушыларға кию тәжірибесін байқалмайтындай етіп ұсынып, шынымен де «жеңіл» дизайнға қол жеткізді.
AR көзілдіріктерінде кремний карбидін қолдану жағдайлары
Кремний карбидті толқын өткізгіштерін өндіру процесінде Meta командасы көлбеу ою технологиясының қиындықтарын жеңді. Зерттеу менеджері Нихар Моханти көлбеу ою - жарықты біріктіру және ажырату тиімділігін оңтайландыру үшін сызықтарды көлбеу бұрышпен оюға мүмкіндік беретін дәстүрлі емес тор технологиясы екенін түсіндірді. Бұл жетістік AR көзілдіріктерінде кремний карбидін жаппай қолдануға негіз болды.
Meta компаниясының Orion AR көзілдірігі AR-да кремний карбиді технологиясын қолданудың өкілі болып табылады. Orion кремний карбиді толқын өткізгіш технологиясын пайдалану арқылы 70 градустық көру өрісіне қол жеткізеді және елес және кемпірқосақ әсері сияқты мәселелерді тиімді шешеді.
Meta компаниясының AR толқын өткізгіш технологиясының жетекшісі Джузеппе Карафиоре кремний карбидінің жоғары сыну көрсеткіші мен жылу өткізгіштігі оны AR көзілдіріктері үшін тамаша материал ететінін атап өтті. Материалды таңдағаннан кейін, келесі қиындық толқын өткізгішті, атап айтқанда торға арналған көлбеу ою процесін әзірлеу болды. Карафиор жарықтың линзаға және одан шығуына жауап беретін тор көлбеу оюды қолдануы керек екенін түсіндірді. Ою сызықтары тігінен орналаспаған, бірақ көлбеу бұрышта таралған. Нихар Моханти олардың құрылғыларда тікелей көлбеу оюға қол жеткізген әлемдегі алғашқы команда болғанын қосты. 2019 жылы Нихар Моханти және оның командасы арнайы өндірістік желіні құрды. Оған дейін кремний карбидті толқын өткізгіштерін оюға арналған жабдық болған жоқ, сондай-ақ технология зертханадан тыс жерде мүмкін емес еді.
Кремний карбидінің қиындықтары және болашақ перспективалары
Кремний карбиді AR көзілдіріктерінде үлкен әлеует көрсеткенімен, оны қолдану әлі де бірнеше қиындықтарға тап болады. Қазіргі уақытта кремний карбиді материалы баяу өсу қарқынына және өңдеудің қиындығына байланысты қымбат. Мысалы, Meta компаниясының Orion AR көзілдірігіне арналған бір кремний карбиді линзасының құны 1000 долларға дейін жетеді, бұл тұтыну нарығының қажеттіліктерін қанағаттандыруды қиындатады. Дегенмен, электромобильдер өнеркәсібінің қарқынды дамуымен кремний карбидінің құны біртіндеп төмендеп келеді. Сонымен қатар, үлкен өлшемді субстраттарды (мысалы, 12 дюймдік пластиналарды) әзірлеу шығындарды азайтуға және тиімділікті арттыруға ықпал етеді.
Кремний карбидінің жоғары қаттылығы оны өңдеуді қиындатады, әсіресе микронано құрылымдарды жасауда, бұл өнімділіктің төмендеуіне әкеледі. Болашақта кремний карбиді субстратын жеткізушілер мен микронано оптикалық өндірушілер арасындағы терең ынтымақтастықтың арқасында бұл мәселе шешіледі деп күтілуде. AR көзілдіріктерінде кремний карбидін қолдану әлі де бастапқы кезеңде, бұл көбірек компанияларды оптикалық деңгейдегі кремний карбидін зерттеу және жабдықты әзірлеуге инвестиция салуды талап етеді. Meta командасы басқа өндірушілердің өз жабдықтарын әзірлеуді бастайды деп күтеді, өйткені компаниялар оптикалық деңгейдегі кремний карбидін зерттеу және жабдыққа неғұрлым көп инвестиция салса, тұтынушылық деңгейдегі AR көзілдірік индустриясының экожүйесі соғұрлым күшті болады.
Қорытынды
Жоғары сыну көрсеткіші, тамаша жылу таратуы және жоғары қаттылығымен кремний карбиді AR көзілдірігі саласындағы негізгі материалға айналуда. XINKEHUI мен MOD MICRO-NANO арасындағы ынтымақтастықтан бастап Meta компаниясының Orion AR көзілдіріктерінде кремний карбидін сәтті қолданылуына дейін ақылды көзілдіріктердегі кремний карбидінің әлеуеті толықтай көрсетілді. Құны мен техникалық кедергілер сияқты қиындықтарға қарамастан, салалық тізбек жетіліп, технология дамыған сайын, кремний карбиді AR көзілдірігі саласында жарқырап, ақылды көзілдіріктерді жоғары өнімділікке, жеңіл салмаққа және кеңінен қолдануға итермелейді деп күтілуде. Болашақта кремний карбиді AR индустриясындағы негізгі материалға айналуы мүмкін, бұл ақылды көзілдіріктердің жаңа дәуірін бастайды.
Кремний карбидінің әлеуеті тек AR көзілдіріктерімен шектелмейді; оның электроника мен фотоникадағы салааралық қолданылуы да үлкен перспективаларды көрсетеді. Мысалы, кремний карбидін кванттық есептеулерде және жоғары қуатты электрондық құрылғыларда қолдану белсенді түрде зерттелуде. Технология дамыған сайын және шығындар төмендеген сайын, кремний карбиді көптеген салаларда маңызды рөл атқарады және байланысты салалардың дамуын жеделдетеді деп күтілуде. Біз AR технологиясындағы және одан тыс жерлердегі жетістіктерді қолдайтын әртүрлі қолданбалар үшін SiC пластинасын ұсына аламыз.
Ұқсас өнім
8 дюймдік 200 мм 4H-N SiC пластинасы Өткізгіш манекенді зерттеу сыныбы
Жарияланған уақыты: 01.04.2025