Optical-Grade Silicon Carbide Waveguide AR မျက်မှန်များ- သန့်ရှင်းမှုမြင့်မားသော Semi-Insulating Substrates များ ပြင်ဆင်မှု

AI တော်လှန်ရေး၏ နောက်ခံကားချပ်ကို ဆန့်ကျင်သည့်အနေဖြင့် AR မျက်မှန်များသည် အများသူငှာ အသိဉာဏ်ထဲသို့ တဖြည်းဖြည်း ဝင်ရောက်လာပါသည်။ virtual နှင့် real worlds များကို ချောမွေ့စွာ ရောစပ်ထားသည့် ပါရာဒိုင်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ AR မျက်မှန်များသည် သုံးစွဲသူများအား ဒစ်ဂျစ်တယ်ပုံနှင့် ပတ်ဝန်းကျင် အလင်းရောင်နှစ်ခုလုံးကို တစ်ပြိုင်နက် ရိပ်မိစေရန် VR စက်ပစ္စည်းများနှင့် ကွဲပြားသည်။ ဤလုပ်ဆောင်ချက်နှစ်ခု—ပြင်ပအလင်းရောင်ထုတ်လွှင့်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် မျက်လုံးအတွင်းသို့ မိုက်ခရိုစကွက်ရုပ်ပုံများကို ပရိုဂျက်တာပြုလုပ်ခြင်း—အလင်းတန်းစီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) အခြေခံ AR မျက်မှန်များသည် waveguide (lightguide) ဗိသုကာကို အသုံးပြုထားသည်။ ဤဒီဇိုင်းသည် ပုံသဏ္ဍာန်ပုံများ ထုတ်လွှင့်ရန်အတွက် စုစုပေါင်းအတွင်းပိုင်းရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို အသုံးချကာ၊ သရုပ်ဖော်ပုံပြကွက်တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း တူညီသော optical fiber ထုတ်လွှင့်ခြင်းသို့ ကူးပြောင်းသည်။

ပုံမှန်အားဖြင့်၊ 6-လက်မအရွယ် သန့်ရှင်းမှုမြင့်မားသော semi- insulating substrate တစ်ခုသည် မျက်မှန် 2 တွဲကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး 8 လက်မအရွယ် အသားလွှာတစ်ခုသည် 3-4 အတွဲကို ထားရှိနိုင်ပါသည်။ SiC ပစ္စည်းများကို လက်ခံကျင့်သုံးခြင်းသည် အရေးကြီးသော အားသာချက်သုံးခုကို ရရှိစေသည်-

1. ထူးခြားသောအလင်းယိုင်မှုအညွှန်းကိန်း (2.7)- တစ်ခုတည်းသောမှန်ဘီလူးအလွှာတစ်ခုဖြင့် >80° အရောင်အပြည့်မြင်ကွင်း (FOV) ကို ဖွင့်ပေးကာ သမားရိုးကျ AR ဒီဇိုင်းများတွင် တွေ့ရလေ့ရှိသော သက်တံရောင်အရုပ်များကို ဖယ်ရှားပေးသည်။
2. ပေါင်းစပ်ထားသော သုံးရောင်ခြယ် (RGB) လှိုင်းလမ်းညွှန်- အလွှာပေါင်းစုံ လှိုင်းဂိုက်များကို အစားထိုးပြီး၊ စက်အရွယ်အစားနှင့် အလေးချိန်ကို လျှော့ချသည်။
3. သာလွန်သောအပူစီးကူးနိုင်မှု (490 W/m·K)- အပူစုပုံခြင်းကြောင့်ဖြစ်စေသော အလင်းပြန်မှုပျက်စီးခြင်းကို လျော့ပါးစေသည်။

ဤအကျိုးကျေးဇူးများသည် SiC-based AR မျက်မှန်များအတွက် စျေးကွက်ဝယ်လိုအား အားကောင်းစေသည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် အသုံးပြုထားသော optical-grade SiC တွင် မြင့်မားသောသန့်ရှင်းမှုတစ်ပိုင်းလျှပ်ကာများ (HPSI) crystals များပါဝင်ပြီး တင်းကြပ်သောပြင်ဆင်မှုလိုအပ်ချက်များသည် လက်ရှိကုန်ကျစရိတ်များကို မြင့်မားစေသည်။ ထို့ကြောင့် HPSI SiC အလွှာများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အဓိကကျသည်။

1. Semi-Insulating SiC Powder ပေါင်းစပ်မှု
စက်မှုလုပ်ငန်းခွင် ထုတ်လုပ်မှုကို အဓိကအားဖြင့် စေ့စပ်သေချာစွာ ထိန်းချုပ်ရန် တောင်းဆိုသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည့် အပူချိန်မြင့်သော ကိုယ်တိုင်ပြန့်ပွားသော ပေါင်းစပ်မှု (SHS) ကို အသုံးပြုသည်။

• ကုန်ကြမ်းများ- 99.999% သန့်စင်သော ကာဗွန်/ဆီလီကွန်မှုန့်များသည် အမှုန်အရွယ်အစား 10-100 μm ဖြစ်သည်။
• Crucible သန့်စင်မှု- Graphite အစိတ်အပိုင်းများသည် သတ္တုညစ်ညမ်းမှု ပျံ့နှံ့မှုကို လျှော့ချရန် အပူချိန်မြင့်မားသော သန့်စင်မှုကို လုပ်ဆောင်သည်။
• လေထုထိန်းချုပ်မှု- 6N-သန့်စင်သော အာဂွန် (အတွင်းလိုင်းသန့်စင်ဆေးများပါသော) သည် နိုက်ထရိုဂျင်ပေါင်းစပ်မှုကို တားဆီးပေးသည်။ H₂ အာရုံစူးစိုက်မှုသည် ဂရပ်ဖိုက်ချေးခြင်းကို ကာကွယ်ရန် အကောင်းဆုံးဖြစ်ရန် လိုအပ်သော်လည်း HCl/H₂ ဓာတ်ငွေ့များကို ဘိုရွန်ဒြပ်ပေါင်းများ volatilize လုပ်ပြီး နိုက်ထရိုဂျင်ကို လျှော့ချရန် မိတ်ဆက်ပေးနိုင်သည်။
• စက်ပစ္စည်းဆိုင်ရာ စံနှုန်းများ- Synthesis furnace များသည် ပြင်းထန်သော ယိုစိမ့်မှု စစ်ဆေးခြင်း ပရိုတိုကောများနှင့်အတူ <10⁻⁴ Pa အောက်ခံ လေဟာနယ်ကို ရရှိရပါမည်။

2. Crystal Growth Challenges
HPSI SiC တိုးတက်မှုသည် အလားတူ သန့်စင်မှုလိုအပ်ချက်များကို မျှဝေပါသည်။

• သိုလှောင်မှု- 6N+-သန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော SiC အမှုန့်သည် B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³၊ ကန့်သတ်ချက်အောက်ရှိ Fe/Ti/O၊ နှင့် အယ်လကာလီသတ္တုအနည်းငယ် (Na/K)။
• ဓာတ်ငွေ့စနစ်များ- 6N အာဂွန်/ ဟိုက်ဒရိုဂျင် ရောစပ်ထားသည့် ခုခံနိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။
• စက်ပစ္စည်း- မော်လီကျူးပန့်များသည် အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ် (<10⁻⁶ Pa); crucible pre-treatment နှင့် nitrogen purging သည် အရေးကြီးပါသည်။

Substrate Processing ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများ
ဆီလီကွန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက SiC ၏ ရှည်လျားသော ကြီးထွားမှု သံသရာနှင့် မွေးရာပါ ဖိစီးမှု (အက်ကွဲခြင်း/အစွန်းအထင်းများကို ဖြစ်စေသည်) သည် အဆင့်မြင့် စီမံဆောင်ရွက်ပေးရန် လိုအပ်သည်-

• လေဆာဖြတ်ခြင်း- 20-μm ပါးလွှာရန် အလားအလာရှိသော wafer 30 (350 μm၊ ဝါယာကြိုးပြတ်) မှ အထွက်နှုန်းကို 20-mm ဘူးအတွင်း wafers > 50 သို့ တိုးစေသည်။ ထုတ်ယူချိန်သည် 10-15 ရက် (ဝါယာကြိုးလွှ) မှ 8 လက်မရှိသော ပုံဆောင်ခဲများအတွက် မိနစ် 20/wafer သို့ ကျဆင်းသွားသည်။

3. စက်မှုပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှု

Meta ၏ Orion အဖွဲ့သည် R&D ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုများကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် optical-grade SiC waveguide မွေးစားခြင်းကို ရှေ့ဆောင်ခဲ့သည်။ အဓိက မိတ်ဖက်အဖွဲ့အစည်းများတွင်-

• TankeBlue နှင့် MUDI Micro- AR diffractive waveguide မှန်ဘီလူးများ၏ ပေါင်းစပ်ဖန်တီးမှု။
• Jingsheng Mech၊ Longqi Tech၊ XREAL၊ & Kunyou Optoelectronics- AI/AR ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်ပေါင်းစည်းမှုအတွက် မဟာဗျူဟာမြောက်မဟာမိတ်။

စျေးကွက်ခန့်မှန်းချက်များသည် 2027 ခုနှစ်တွင် နှစ်စဉ် SiC-based AR ယူနစ် 500,000 ခန့်ရှိပြီး 250,000 6-inch (သို့မဟုတ် 125,000 8-inch) အလွှာများကိုစားသုံးပါသည်။ ဤလမ်းကြောင်းသည် မျိုးဆက်သစ် AR optics တွင် SiC ၏ အသွင်ကူးပြောင်းမှုအခန်းကဏ္ဍကို အလေးပေးဖော်ပြသည်။

XKH သည် အရည်အသွေးမြင့် 4H-တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာ (4H-SEMI) SiC အလွှာများကို 2-လက်မမှ 8-လက်မအထိ စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်နိုင်သော အချင်းများရှိသော RF၊ ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းနှင့် AR/VR optics တို့တွင် သီးခြားအသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီစေရန် အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ အားသာချက်များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရသော အသံအတိုးအကျယ် ပံ့ပိုးမှု၊ တိကျသော စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်မှု (အထူ၊ တိမ်းညွှတ်မှု၊ မျက်နှာပြင် အပြီးသတ်ခြင်း) နှင့် ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုမှ ပေါလစ်ပွတ်ခြင်းအထိ အိမ်တွင်း လုပ်ငန်းစဉ် အပြည့်အစုံ ပါဝင်သည်။ 4H-SEMI အပြင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် 4H-N-type၊ 4H/6H-P-type၊ နှင့် 3C-SiC အလွှာများကို ပံ့ပိုးပေးထားပြီး ကွဲပြားသော semiconductor နှင့် optoelectronic ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။