Cù u rapidu sviluppu di a tecnulugia di a realtà aumentata (AR), l'occhiali intelligenti, cum'è un impurtante vettore di a tecnulugia AR, stanu gradualmente passendu da u cuncettu à a realtà. Tuttavia, l'adopzione generalizzata di l'occhiali intelligenti si trova sempre di fronte à parechje sfide tecniche, in particulare in termini di tecnulugia di visualizazione, pesu, dissipazione di u calore è prestazioni ottiche. In l'ultimi anni, u carburu di siliciu (SiC), cum'è materiale emergente, hè statu largamente applicatu in diversi dispositivi è moduli à semiconduttori di putenza. Avà si face strada in u campu di l'occhiali AR cum'è materiale chjave. L'altu indice di rifrazione di u carburu di siliciu, l'eccellenti proprietà di dissipazione di u calore è l'alta durezza, frà altre caratteristiche, mostranu un putenziale significativu per l'applicazione in a tecnulugia di visualizazione, u disignu ligeru è a dissipazione di u calore di l'occhiali AR. Pudemu furniscewafer di SiC, chì ghjoca un rollu cruciale in u miglioramentu di sti duminii. Quì sottu, esploreremu cumu u carburu di siliciu pò purtà cambiamenti rivoluzionarii à l'occhiali intelligenti da l'aspetti di e so proprietà, scoperte tecnologiche, applicazioni di u mercatu è prospettive future.
Proprietà è Vantaghji di u Carburu di Siliciu
U carburu di siliciu hè un materiale semiconduttore à banda larga cù eccellenti proprietà cum'è alta durezza, alta conducibilità termica è un altu indice di rifrazione. Queste caratteristiche li danu un vastu putenziale per l'usu in dispositivi elettronichi, dispositivi ottici è gestione termica. Specificamente in u campu di l'occhiali intelligenti, i vantaghji di u carburu di siliciu si riflettenu principalmente in i seguenti aspetti:
Altu Indice di Rifrazione: U carburu di siliciu hà un indice di rifrazione di più di 2,6, assai più altu ch'è i materiali tradiziunali cum'è a resina (1,51-1,74) è u vetru (1,5-1,9). Un altu indice di rifrazione significa chì u carburu di siliciu pò limità più efficacemente a propagazione di a luce, riducendu a perdita di energia luminosa, migliurendu cusì a luminosità di u display è u campu visivu (FOV). Per esempiu, l'occhiali Orion AR di Meta utilizanu a tecnulugia di guida d'onda di carburu di siliciu, ottenendu un campu visivu di 70 gradi, superendu di gran lunga u campu visivu di 40 gradi di i materiali di vetru tradiziunali.
Eccellente Dissipazione di u Calore: U carburu di siliciu hà una cunduttività termica centinaie di volte più grande di quella di u vetru ordinariu, chì permette una rapida cunduttività di u calore. A dissipazione di u calore hè un prublema chjave per l'occhiali AR, in particulare durante i schermi à alta luminosità è l'usu prulungatu. E lenti di carburu di siliciu ponu trasferisce rapidamente u calore generatu da i cumpunenti ottici, aumentendu a stabilità è a durata di vita di u dispusitivu. Pudemu furnisce wafer di SiC chì garantisce una gestione termica efficace in tali applicazioni.
Alta durezza è resistenza à l'usura: u carburu di siliciu hè unu di i materiali più duri cunnisciuti, secondu solu à u diamante. Questu rende e lenti in carburu di siliciu più resistenti à l'usura, adatte per l'usu cutidianu. In cuntrastu, i materiali di vetru è di resina sò più propensi à i graffi, ciò chì affetta l'esperienza di l'utente.
Effettu Anti-Arcobaleno: I materiali di vetru tradiziunali in l'occhiali AR tendenu à pruduce un effettu arcobaleno, induve a luce ambientale si riflette nantu à a superficia di a guida d'onda, creendu mudelli di luce di culore dinamichi. U carburo di siliciu pò eliminà efficacemente stu prublema ottimizendu a struttura di a griglia, migliurendu cusì a qualità di visualizazione è eliminendu l'effettu arcobaleno causatu da i riflessi di a luce ambientale nantu à a superficia di a guida d'onda.
Sviluppi tecnologichi di u carburu di siliciu in l'occhiali AR
In l'ultimi anni, l'avanzate tecnologiche di u carburu di siliciu in l'occhiali AR si sò cuncentrate principalmente nantu à u sviluppu di lenti à guida d'onda di diffrazione. Una guida d'onda di diffrazione hè una tecnulugia di visualizazione chì combina u fenomenu di diffrazione di a luce cù strutture di guida d'onda per propagà l'imagine generate da i cumpunenti ottici attraversu a reticola in a lente. Questu riduce u spessore di a lente, rendendu l'occhiali AR più simili à l'occhiali regulari.
In uttrovi 2024, Meta (prima Facebook) hà introduttu l'usu di guide d'onda incise à u carburu di siliciu cumminate cù microLED in i so occhiali AR Orion, risolvendu i principali colli di buttiglia in campi cum'è u campu visivu, u pesu è l'artefatti ottici. U scientistu otticu di Meta, Pascual Rivera, hà dichjaratu chì a tecnulugia di guide d'onda di carburu di siliciu hà trasfurmatu cumpletamente a qualità di visualizazione di l'occhiali AR, cambiendu l'esperienza da "punti di luce arcubalenu simili à una palla da discoteca" à una "esperienza serena simile à una sala da cuncerti".
In dicembre 2024, XINKEHUI hà sviluppatu cù successu u primu substratu monocristallinu di carburo di siliciu semi-isolante di alta purezza di 12 pollici in u mondu, chì hà marcatu una svolta maiò in u campu di i substrati di grande dimensione. Sta tecnulugia accelererà l'applicazione di u carburo di siliciu in novi casi d'usu cum'è l'occhiali AR è i dissipatori di calore. Per esempiu, una cialda di carburo di siliciu di 12 pollici pò pruduce 8-9 coppie di lenti per occhiali AR, migliurendu significativamente l'efficienza di a produzzione. Pudemu furnisce cialde di SiC per sustene tali applicazioni in l'industria di l'occhiali AR.
Recentemente, u furnitore di substrati di carburo di siliciu XINKEHUI hà collaboratu cù a cumpagnia di dispositivi optoelettronici micro-nano MOD MICRO-NANO per stabilisce una joint venture focalizzata nantu à u sviluppu è a prumuzione di u mercatu di a tecnulugia di lenti di guida d'onda di diffrazione AR. XINKEHUI, cù a so cumpetenza tecnica in substrati di carburo di siliciu, furnisce substrati di alta qualità per MOD MICRO-NANO, chì sfrutterà i so vantaghji in a tecnulugia ottica micro-nano è u trattamentu di guide d'onda AR per ottimizà ulteriormente e prestazioni di e guide d'onda di diffrazione. Sta cullaburazione hè prevista per accelerà e scoperte tecnologiche in l'occhiali AR, prumove u muvimentu di l'industria versu disinni più leggeri è di prestazioni più elevate.
À a mostra SPIE AR|VR|MR 2025, MOD MICRO-NANO hà presentatu e so lenti AR in carburo di siliciu di seconda generazione, chì pesanu solu 2,7 grammi è cù un spessore di solu 0,55 millimetri, più leggere di l'occhiali da sole regulari, offrendu à l'utilizatori una sperienza di purtata quasi impercettibile, ottenendu un design veramente "ligeru".
Casi d'applicazione di u carburu di siliciu in l'occhiali AR
In u prucessu di fabricazione di guide d'onda di carburo di siliciu, a squadra di Meta hà superatu e sfide di a tecnulugia di incisione inclinata. U direttore di ricerca Nihar Mohanty hà spiegatu chì l'incisione inclinata hè una tecnulugia di reticolo non tradiziunale chì incide linee à un angulu inclinatu per ottimizà l'efficienza di accoppiamentu è disaccoppiamentu di a luce. Questa scuperta hà messu e basi per l'adopzione di massa di u carburo di siliciu in i vetri AR.
L'occhiali AR Orion di Meta sò un'applicazione rappresentativa di a tecnulugia di carburo di siliciu in AR. Utilizendu a tecnulugia di guida d'onda di carburo di siliciu, Orion ottene un campu visuale di 70 gradi è affronta efficacemente prublemi cum'è u ghosting è l'effettu arcu di celu.
Giuseppe Carafiore, u capu di a tecnulugia di guide d'onda AR di Meta, hà nutatu chì l'altu indice di rifrazione è a cunduttività termica di u carburu di siliciu ne facenu un materiale ideale per l'occhiali AR. Dopu avè sceltu u materiale, a prossima sfida era di sviluppà a guida d'onda, in particulare u prucessu di incisione inclinata per a griglia. Carafiore hà spiegatu chì a griglia, chì hè rispunsevule di l'accoppiamentu di a luce in entrata è in uscita da a lente, deve aduprà una incisione inclinata. E linee incise ùn sò micca disposte verticalmente, ma sò distribuite à un angulu inclinatu. Nihar Mohanty hà aghjustatu ch'elli eranu a prima squadra à u mondu à ottene una incisione inclinata direttamente nantu à i dispositivi. In u 2019, Nihar Mohanty è a so squadra anu custruitu una linea di pruduzzione dedicata. Prima di quessa, ùn ci era nisun equipamentu dispunibule per incidere e guide d'onda di carburu di siliciu, nè a tecnulugia era fattibile fora di u laburatoriu.
Sfide è Prospettive Future di u Carburu di Siliciu
Ancu s'è u carburu di siliciu mostra un grande putenziale in i vetri AR, a so applicazione scontra sempre parechje sfide. Attualmente, u materiale di carburu di siliciu hè caru per via di u so ritmu di crescita lentu è di a so trasfurmazione difficiule. Per esempiu, una sola lente di carburu di siliciu per i vetri Orion AR di Meta costa finu à $ 1.000, ciò chì rende difficiule di risponde à i bisogni di u mercatu di cunsumu. Tuttavia, cù u rapidu sviluppu di l'industria di i veiculi elettrichi, u costu di u carburu di siliciu diminuisce gradualmente. Inoltre, u sviluppu di substrati di grande dimensione (cum'è wafer di 12 pollici) aumenterà ulteriormente a riduzione di i costi è u miglioramentu di l'efficienza.
L'alta durezza di u carburu di siliciu rende ancu difficiule u so trattamentu, in particulare in a fabricazione di strutture micro-nano, ciò chì porta à bassi tassi di rendimentu. In u futuru, cù una cuuperazione più prufonda trà i fornitori di substrati di carburu di siliciu è i pruduttori di micro-nano ottici, si prevede chì stu prublema serà risoltu. L'applicazione di u carburu di siliciu in i vetri AR hè sempre in e so prime fasi, ciò chì richiede à più cumpagnie d'investisce in a ricerca è u sviluppu di attrezzature di carburu di siliciu di qualità ottica. A squadra di Meta aspetta chì altri pruduttori cumincinu à sviluppà e so apparecchiature, postu chì più cumpagnie investenu in a ricerca è l'attrezzature di carburu di siliciu di qualità ottica, più forte diventerà l'ecosistema di l'industria di i vetri AR di qualità di cunsumu.
Cunclusione
U carburu di siliciu, cù u so altu indice di rifrazione, l'eccellente dissipazione di u calore è l'alta durezza, hè diventatu un materiale chjave in u campu di l'occhiali AR. Da a cullaburazione trà XINKEHUI è MOD MICRO-NANO à l'applicazione riescita di u carburu di siliciu in l'occhiali AR Orion di Meta, u putenziale di u carburu di siliciu in l'occhiali intelligenti hè statu cumpletamente dimustratu. Malgradu sfide cum'è u costu è l'ostaculi tecnichi, à misura chì a catena industriale matura è a tecnulugia cuntinueghja à avanzà, si prevede chì u carburu di siliciu brillerà in u campu di l'occhiali AR, spinghjendu l'occhiali intelligenti versu prestazioni più elevate, un pesu più ligeru è una adozione più larga. In u futuru, u carburu di siliciu puderia diventà u materiale principale in l'industria AR, aprendu a strada à una nova era di l'occhiali intelligenti.
U putenziale di u carburu di siliciu ùn hè micca limitatu à i vetri AR; e so applicazioni interindustriali in l'elettronica è a fotonica mostranu ancu vaste prospettive. Per esempiu, l'applicazione di u carburu di siliciu in l'informatica quantica è i dispositivi elettronichi d'alta putenza hè esplorata attivamente. Cù u prugressu di a tecnulugia è a diminuzione di i costi, si prevede chì u carburu di siliciu ghjucherà un rolu fundamentale in più campi, accelerendu u sviluppu di l'industrie cunnesse. Pudemu furnisce wafer SiC per varie applicazioni, sustenendu i progressi sia in a tecnulugia AR sia oltre.
Prodottu cunnessu
Wafer SiC 4H-N da 8 pollici, 200 mm, di qualità di ricerca fittizia conduttiva
Data di publicazione: 01-04-2025