Tấm wafer HPSI SiC ≥90% Độ truyền quang học Cấp độ quang học cho kính AI/AR
Giới thiệu cốt lõi: Vai trò của wafer HPSI SiC trong kính AI/AR
Tấm wafer Silicon Carbide HPSI (bán cách điện tinh khiết cao) là loại wafer chuyên dụng có điện trở suất cao (>10⁹ Ω·cm) và mật độ khuyết tật cực thấp. Trong kính AI/AR, chúng chủ yếu đóng vai trò là vật liệu nền lõi cho thấu kính dẫn sóng quang học nhiễu xạ, giải quyết các hạn chế thường gặp của vật liệu quang học truyền thống về kích thước mỏng nhẹ, khả năng tản nhiệt và hiệu suất quang học. Ví dụ, kính AR sử dụng thấu kính dẫn sóng SiC có thể đạt được trường nhìn siêu rộng (FOV) từ 70°–80°, đồng thời giảm độ dày của một lớp thấu kính xuống chỉ còn 0,55mm và trọng lượng chỉ còn 2,7g, cải thiện đáng kể sự thoải mái khi đeo và trải nghiệm thị giác đắm chìm.
Đặc điểm chính: Vật liệu SiC hỗ trợ thiết kế kính AI/AR như thế nào
Chỉ số khúc xạ cao và tối ưu hóa hiệu suất quang học
- Chiết suất của SiC (2,6–2,7) cao hơn gần 50% so với kính thông thường (1,8–2,0). Điều này cho phép cấu trúc ống dẫn sóng mỏng hơn và hiệu quả hơn, mở rộng đáng kể trường nhìn (FOV). Chiết suất cao cũng giúp triệt tiêu "hiệu ứng cầu vồng" thường thấy trong ống dẫn sóng nhiễu xạ, cải thiện độ tinh khiết của hình ảnh.
Khả năng quản lý nhiệt đặc biệt
- Với độ dẫn nhiệt lên đến 490 W/m·K (gần bằng đồng), SiC có thể tản nhiệt nhanh chóng do các mô-đun màn hình Micro-LED tạo ra. Điều này ngăn ngừa sự suy giảm hiệu suất hoặc lão hóa thiết bị do nhiệt độ cao, đảm bảo tuổi thọ pin dài và độ ổn định cao.
Độ bền và sức mạnh cơ học
- SiC có độ cứng Mohs là 9,5 (chỉ đứng sau kim cương), mang lại khả năng chống trầy xước vượt trội, lý tưởng cho các loại kính tiêu dùng thường xuyên sử dụng. Độ nhám bề mặt của SiC có thể được kiểm soát ở mức Ra < 0,5 nm, đảm bảo độ suy hao thấp và truyền ánh sáng đồng đều cao trong ống dẫn sóng.
Khả năng tương thích về tính chất điện
- Điện trở suất của HPSI SiC (>10⁹ Ω·cm) giúp ngăn ngừa nhiễu tín hiệu. Nó cũng có thể được sử dụng như một vật liệu thiết bị điện hiệu quả, tối ưu hóa các mô-đun quản lý năng lượng trong kính AR.
Hướng dẫn ứng dụng chính
Linh kiện quang học cốt lõi cho kính AI/ARs
- Thấu kính dẫn sóng nhiễu xạ: Chất nền SiC được sử dụng để tạo ra các ống dẫn sóng quang học siêu mỏng hỗ trợ trường nhìn lớn và loại bỏ hiệu ứng cầu vồng.
- Tấm cửa sổ và lăng kính: Thông qua quá trình cắt và đánh bóng tùy chỉnh, SiC có thể được chế tạo thành cửa sổ bảo vệ hoặc lăng kính quang học cho kính AR, giúp tăng khả năng truyền ánh sáng và chống mài mòn.
Ứng dụng mở rộng trong các lĩnh vực khác
- Điện tử công suất: Được sử dụng trong các tình huống tần số cao, công suất lớn như bộ biến tần xe năng lượng mới và bộ điều khiển động cơ công nghiệp.
- Quang học lượng tử: Hoạt động như một vật chủ cho các trung tâm màu, được sử dụng trong các chất nền cho các thiết bị cảm biến và truyền thông lượng tử.
So sánh thông số kỹ thuật của vật liệu nền SiC HPSI 4 inch và 6 inch
| Tham số | Cấp | Chất nền 4 inch | Chất nền 6 inch |
| Đường kính | Hạng Z / Hạng D | 99,5 mm - 100,0 mm | 149,5 mm - 150,0 mm |
| Đa dạng | Hạng Z / Hạng D | 4H | 4H |
| Độ dày | Hạng Z | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 15 μm |
| Hạng D | 500 μm ± 25 μm | 500 μm ± 25 μm | |
| Định hướng wafer | Hạng Z / Hạng D | Trên trục: <0001> ± 0,5° | Trên trục: <0001> ± 0,5° |
| Mật độ ống vi mô | Hạng Z | ≤ 1 cm² | ≤ 1 cm² |
| Hạng D | ≤ 15 cm² | ≤ 15 cm² | |
| Điện trở suất | Hạng Z | ≥ 1E10 Ω·cm | ≥ 1E10 Ω·cm |
| Hạng D | ≥ 1E5 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm | |
| Định hướng phẳng chính | Hạng Z / Hạng D | (10-10) ± 5,0° | (10-10) ± 5,0° |
| Chiều dài phẳng chính | Hạng Z / Hạng D | 32,5 mm ± 2,0 mm | khía |
| Chiều dài phẳng thứ cấp | Hạng Z / Hạng D | 18,0 mm ± 2,0 mm | - |
| Loại trừ cạnh | Hạng Z / Hạng D | 3 mm | 3 mm |
| LTV / TTV / Bow / Warp | Hạng Z | 2,5 μm / 5 μm / 15 μm / 30 μm | 2,5 μm / 6 μm / 25 μm / 35 μm |
| Hạng D | 10μm / 15μm / 25μm / 40μm | 5 μm / 15 μm / 40 μm / 80 μm | |
| Độ nhám | Hạng Z | Ra Ba Lan ≤ 1 nm / Ra CMP ≤ 0,2 nm | Ra Ba Lan ≤ 1 nm / Ra CMP ≤ 0,2 nm |
| Hạng D | Ra Ba Lan ≤ 1 nm / Ra CMP ≤ 0,2 nm | Ra Ba Lan ≤ 1 nm / Ra CMP ≤ 0,5 nm | |
| Vết nứt cạnh | Hạng D | Diện tích tích lũy ≤ 0,1% | Chiều dài tích lũy ≤ 20 mm, đơn ≤ 2 mm |
| Khu vực đa hình | Hạng D | Diện tích tích lũy ≤ 0,3% | Diện tích tích lũy ≤ 3% |
| Các tạp chất Carbon trực quan | Hạng Z | Diện tích tích lũy ≤ 0,05% | Diện tích tích lũy ≤ 0,05% |
| Hạng D | Diện tích tích lũy ≤ 0,3% | Diện tích tích lũy ≤ 3% | |
| Vết xước bề mặt silicon | Hạng D | Cho phép 5, mỗi ≤1mm | Chiều dài tích lũy ≤ 1 x đường kính |
| Chip cạnh | Hạng Z | Không được phép (chiều rộng và chiều sâu ≥0,2mm) | Không được phép (chiều rộng và chiều sâu ≥0,2mm) |
| Hạng D | 7 cho phép, mỗi ≤1mm | 7 cho phép, mỗi ≤1mm | |
| Trật khớp vít ren | Hạng Z | - | ≤ 500 cm² |
| Bao bì | Hạng Z / Hạng D | Hộp chứa nhiều wafer hoặc wafer đơn | Hộp chứa nhiều wafer hoặc wafer đơn |
Dịch vụ XKH: Khả năng sản xuất và tùy chỉnh tích hợp
Công ty XKH sở hữu năng lực tích hợp theo chiều dọc từ nguyên liệu thô đến wafer thành phẩm, bao gồm toàn bộ chuỗi phát triển đế SiC, cắt lát, đánh bóng và gia công tùy chỉnh. Các lợi thế dịch vụ chính bao gồm:
- Đa dạng vật chất:Chúng tôi có thể cung cấp nhiều loại wafer khác nhau như loại 4H-N, loại 4H-HPSI, loại 4H/6H-P và loại 3C-N. Điện trở suất, độ dày và hướng có thể được điều chỉnh theo yêu cầu.
- Tùy chỉnh kích thước linh hoạt:Chúng tôi hỗ trợ xử lý wafer có đường kính từ 2 inch đến 12 inch và cũng có thể xử lý các cấu trúc đặc biệt như miếng vuông (ví dụ: 5x5mm, 10x10mm) và lăng trụ không đều.
- Kiểm soát độ chính xác cấp quang học:Độ biến thiên tổng độ dày của wafer (TTV) có thể được duy trì ở mức <1μm và độ nhám bề mặt ở Ra < 0,3 nm, đáp ứng các yêu cầu về độ phẳng ở cấp độ nano đối với các thiết bị dẫn sóng.
- Phản ứng nhanh chóng của thị trường:Mô hình kinh doanh tích hợp đảm bảo quá trình chuyển đổi hiệu quả từ R&D sang sản xuất hàng loạt, hỗ trợ mọi thứ từ xác minh lô hàng nhỏ đến lô hàng khối lượng lớn (thời gian thực hiện thường là 15-40 ngày).
Câu hỏi thường gặp về wafer HPSI SiC
Câu hỏi 1: Tại sao HPSI SiC được coi là vật liệu lý tưởng cho thấu kính ống dẫn sóng AR?
A1: Chỉ số khúc xạ cao (2,6–2,7) cho phép tạo ra các cấu trúc ống dẫn sóng mỏng hơn, hiệu quả hơn, hỗ trợ trường nhìn rộng hơn (ví dụ: 70°–80°) đồng thời loại bỏ "hiệu ứng cầu vồng".
Câu hỏi 2: HPSI SiC cải thiện khả năng quản lý nhiệt trong kính AI/AR như thế nào?
A2: Với độ dẫn nhiệt lên tới 490 W/m·K (gần bằng đồng), sản phẩm tản nhiệt hiệu quả từ các linh kiện như Micro-LED, đảm bảo hiệu suất ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Câu hỏi 3: HPSI SiC mang lại những lợi thế về độ bền nào cho kính đeo được?
A3: Độ cứng đặc biệt (Mohs 9,5) mang lại khả năng chống xước vượt trội, giúp sản phẩm có độ bền cao khi sử dụng hàng ngày trong kính AR tiêu dùng.
