Optiki derejeli kremniý karbid tolkun geçiriji AR äýnekleri: Ýokary arassalykly ýarym izolýasiýa substratlaryny taýýarlamak

Emeli intellekt rewolýusiýasynyň fonunda, AR äýnekleri jemgyýetçilik aňyna kem-kemden girýär. Wirtual we hakyky dünýäleri sazlaşykly utgaşdyrýan paradigma hökmünde AR äýnekleri ulanyjylara sanly görnüşde proýeksiýa edilen suratlary we daşky gurşawyň ýagtylygyny bir wagtda duýmaga mümkinçilik bermek bilen VR enjamlaryndan tapawutlanýar. Bu goşa funksiýany — daşarky ýagtylygyň geçirijiligini saklap galyp, mikrodispleý suratlaryny gözlere proýeksiýa etmek — amala aşyrmak üçin optik derejeli kremniý karbidi (SiC) esasyndaky AR äýnekleri tolkun geçiriji (ýagtylyk geçiriji) arhitekturasyny ulanýar. Bu dizaýn shematik diagrammada görkezilişi ýaly, optiki süýümli geçirijilige meňzeş suratlary geçirmek üçin doly içki şöhlelenmeden peýdalanýar.

Adatça, 6 dýuýmlyk ýokary arassalykly ýarym izolýasiýa substraty 2 jübüt aýna öndürip bilýär, 8 dýuýmlyk substrat bolsa 3–4 jübüt äýnek öndürip bilýär. SiC materiallarynyň ulanylmagy üç möhüm artykmaçlygy berýär:

1. Ajaýyp synma görkezijisi (2.7): Adaty AR dizaýnlarynda duş gelýän gökguşak artefaktlaryny aradan aýyrýan ýeke linza gatlagy bilen >80° doly reňkli görüş meýdanyny (FOV) üpjün edýär.
2. Üç reňkli (RGB) tolkun geçiriji: Köp gatlakly tolkun geçirijileriniň steýklerini çalşyrýar, enjamyň ölçeglerini we agramyny azaldýar.
3. Ýokary ýylylyk geçirijiligi (490 W/m·K): Ýylylyk toplanmagy sebäpli optiki dargamanyň öňüni alýar.

Bu artykmaçlyklar SiC esasly AR gözlüklerine bazarda uly islegi döretdi. Ulanylýan optiki derejeli SiC, adatça, ýokary arassalykly ýarym izolýasiýaly (HPSI) kristallardan ybarat bolup, olary taýýarlamak boýunça berk talaplar häzirki ýokary çykdajylara sebäp bolýar. Netijede, HPSI SiC substratlarynyň işlenip düzülmegi möhümdir.

1. Ýarym izolýasiýa ediji SiC poroşogynyň sintezi
Senagat möçberindäki önümçilikde esasan ýokary temperatura öz-özünden ýaýraýan sintez (SHS) ulanylýar, bu proses jikme-jik gözegçilik talap edýär:

• Çig mal: 10–100 μm bölejik ölçegli 99.999% arassa uglerod/kremniý poroşoklary.
• Çörek arassalygy: Grafit bölekleri metal garyndysynyň diffuziýasyny azaltmak üçin ýokary temperaturadan arassalanýar.
• Atmosferanyň gözegçiligi: 6N-arassalykly argon (içerki arassalaýjylar bilen) azotyň goşulmagynyň öňüni alýar; bor birleşmelerini uçurmak we azoty azaltmak üçin HCl/H₂ gazlarynyň yzlary goşulyp bilner, emma H₂ konsentrasiýasy grafitiň korroziýasynyň öňüni almak üçin optimizasiýany talap edýär.
• Enjamlaryň standartlary: Sintez peçleri berk sızıntı barlag protokollary bilen <10⁻⁴ Pa esasly wakuum gazanmalydyr.

2. Kristallaryň ösüş kynçylyklary
HPSI SiC ösüşi meňzeş arassalyk talaplaryny paýlaşýar:

• Çykarylýan önüm: B/Al/N <10¹⁶ sm⁻³, Fe/Ti/O bosaga çäklerinden aşak we minimal gidroksidi metallar (Na/K) bolan 6N+-arassalykdaky SiC poroşogy.
• Gaz ulgamlary: 6N argon/wodorod garyndylary garşylygy ýokarlandyrýar.
• Enjamlar: Molekulýar nasoslar örän ýokary wakuumy (<10⁻⁶ Pa) üpjün edýär; tigeliň öňünden işlemegi we azot bilen arassalamak örän möhümdir.

2.1 Substrat gaýtadan işlemekde innowasiýalar
Kremniý bilen deňeşdirilende, SiC-niň uzak wagtlap ösýän siklleri we özüne mahsus stress (ýarylmaga/gyralaryň döwülmegine sebäp bolýar) ösen gaýtadan işlemegi talap edýär:

• Lazer bilen dilimlemek: Çykaryş möçberini 20 mm-lik bulada 30 waferden (350 μm, simli arra) >50 wafere çenli ýokarlandyrýar, 200 μm inçelmek mümkinçiligi bilen. Gaýtadan işlemek wagty 8 dýuýmlyk kristallar üçin 10–15 günden (simli arra) <20 min/wafere çenli azaldylýar.

3. Pudak hyzmatdaşlygy

“Meta”-nyň “Orion” topary optik derejeli SiC tolkun geçirijisini ornaşdyrmakda ilkinji bolup, ylmy-barlag we işläp taýýarlama maýa goýumlaryny höweslendirdi. Esasy hyzmatdaşlyklar şu aşakdakylary öz içine alýar:

• TankeBlue we MUDI Micro: AR difraktiw tolkun geçiriji linzalarynyň bilelikde işlenip düzülmegi.
• Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL we Kunyou Optoelektronika: Emeli intellekt/AR üpjünçilik zynjyrynyň integrasiýasy üçin strategik hyzmatdaşlyk.

Bazar çaklamalaryna görä, 2027-nji ýyla çenli her ýyl 500,000 SiC esasly AR birligi öndürilip, 250,000 6 dýuýmly (ýa-da 125,000 8 dýuýmly) substrat sarp edilýär. Bu ugur SiC-iň indiki nesil AR optikasyndaky özgerdiji roluny nygtaýar.

XKH, RF, elektrik elektronikasy we AR/VR optikasyndaky belli bir ulanylyş talaplaryna laýyk gelýän, 2 dýuýmdan 8 dýuýma çenli özleşdirip bolýan diametrli ýokary hilli 4H-ýarym izolýasiýaly (4H-SEMI) SiC substratlaryny üpjün etmekde ýöriteleşýär. Biziň güýçli taraplarymyza ygtybarly göwrüm üpjünçiligi, takyk özleşdirme (galyňlygy, ugry, ýüzleý örtügi) we kristal ösdürip ýetişdirmekden başlap, jylaňlamaga çenli doly içerki gaýtadan işlemek girýär. 4H-SEMI-den başga-da, biz dürli ýarymgeçiriji we optoelektroniki innowasiýalary goldaýan 4H-N görnüşli, 4H/6H-P görnüşli we 3C-SiC substratlaryny hem hödürleýäris.