Wafer SiC HPSI con grado ottico di trasmittanza ≥90% per occhiali AI/AR

Breve descrizione:

Parametro	Grado	Substrato da 4 pollici	Substrato da 6 pollici
Diametro	Grado Z / Grado D	99,5 millimetri – 100,0 millimetri	149,5 millimetri – 150,0 millimetri
Poli-tipo	Grado Z / Grado D	4H	4H
Spessore	Grado Z	500 μm ± 15 μm	500 μm ± 15 μm
Spessore	Grado D	500 μm ± 25 μm	500 μm ± 25 μm
Orientamento del wafer	Grado Z / Grado D	Sull'asse: <0001> ± 0,5°	Sull'asse: <0001> ± 0,5°
Densità dei microtubi	Grado Z	≤ 1 cm²	≤ 1 cm²
Densità dei microtubi	Grado D	≤ 15 cm²	≤ 15 cm²
Resistività	Grado Z	≥ 1E10 Ω·cm	≥ 1E10 Ω·cm
Resistività	Grado D	≥ 1E5 Ω·cm	≥ 1E5 Ω·cm

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Caratteristiche

Introduzione fondamentale: il ruolo dei wafer SiC HPSI negli occhiali AI/AR

I wafer in carburo di silicio HPSI (High-Purity Semi-Insulating) sono wafer specializzati caratterizzati da elevata resistività (>10⁹ Ω·cm) e densità di difetti estremamente bassa. Negli occhiali AI/AR, fungono principalmente da materiale di substrato centrale per lenti ottiche diffrattive a guida d'onda, risolvendo i colli di bottiglia associati ai materiali ottici tradizionali in termini di fattori di forma sottili e leggeri, dissipazione del calore e prestazioni ottiche. Ad esempio, gli occhiali AR che utilizzano lenti a guida d'onda in SiC possono raggiungere un campo visivo (FOV) ultra-ampio di 70°–80°, riducendo al contempo lo spessore di un singolo strato di lente a soli 0,55 mm e il peso a soli 2,7 g, migliorando significativamente il comfort e l'immersione visiva.

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Caratteristiche principali: come il materiale SiC potenzia la progettazione di occhiali AI/AR

Elevato indice di rifrazione e ottimizzazione delle prestazioni ottiche

L'indice di rifrazione del SiC (2,6-2,7) è quasi il 50% superiore a quello del vetro tradizionale (1,8-2,0). Ciò consente di realizzare guide d'onda più sottili ed efficienti, ampliando significativamente il campo visivo. L'elevato indice di rifrazione contribuisce inoltre a sopprimere l'"effetto arcobaleno" comune nelle guide d'onda diffrattive, migliorando la purezza dell'immagine.

Eccezionale capacità di gestione termica

Con una conduttività termica fino a 490 W/m·K (vicina a quella del rame), il SiC può dissipare rapidamente il calore generato dai moduli display Micro-LED. Ciò previene il degrado delle prestazioni o l'invecchiamento del dispositivo dovuto alle alte temperature, garantendo una lunga durata della batteria e un'elevata stabilità.

Resistenza meccanica e durata

Il SiC ha una durezza Mohs di 9,5 (seconda solo al diamante), offrendo un'eccezionale resistenza ai graffi, rendendolo ideale per occhiali di uso frequente. La sua rugosità superficiale può essere controllata fino a Ra < 0,5 nm, garantendo una trasmissione della luce altamente uniforme e a basse perdite nelle guide d'onda.

Compatibilità delle proprietà elettriche

La resistività del SiC HPSI (>10⁹ Ω·cm) aiuta a prevenire le interferenze di segnale. Può anche essere utilizzato come materiale efficiente per dispositivi di potenza, ottimizzando i moduli di gestione dell'alimentazione negli occhiali per la realtà aumentata.

Istruzioni per l'applicazione primaria

Componenti ottici principali per occhiali AI/ARs

Lenti a guida d'onda diffrattiva: i substrati in SiC vengono utilizzati per creare guide d'onda ottiche ultrasottili che supportano un ampio campo visivo e l'eliminazione dell'effetto arcobaleno.
Piastre per finestre e prismi: tramite taglio e lucidatura personalizzati, il SiC può essere trasformato in finestre protettive o prismi ottici per occhiali AR, migliorando la trasmissione della luce e la resistenza all'usura.

Applicazioni estese in altri campi

Elettronica di potenza: utilizzata in scenari ad alta frequenza e alta potenza, come gli inverter dei veicoli a nuova energia e i controlli dei motori industriali.
Ottica quantistica: funge da host per i centri di colore, utilizzati nei substrati per la comunicazione quantistica e nei dispositivi di rilevamento.

Confronto delle specifiche del substrato SiC HPSI da 4 e 6 pollici

Parametro	Grado	Substrato da 4 pollici	Substrato da 6 pollici
Diametro	Grado Z / Grado D	99,5 millimetri - 100,0 millimetri	149,5 millimetri - 150,0 millimetri
Poli-tipo	Grado Z / Grado D	4H	4H
Spessore	Grado Z	500 μm ± 15 μm	500 μm ± 15 μm
Spessore	Grado D	500 μm ± 25 μm	500 μm ± 25 μm
Orientamento del wafer	Grado Z / Grado D	Sull'asse: <0001> ± 0,5°	Sull'asse: <0001> ± 0,5°
Densità dei microtubi	Grado Z	≤ 1 cm²	≤ 1 cm²
Densità dei microtubi	Grado D	≤ 15 cm²	≤ 15 cm²
Resistività	Grado Z	≥ 1E10 Ω·cm	≥ 1E10 Ω·cm
Resistività	Grado D	≥ 1E5 Ω·cm	≥ 1E5 Ω·cm
Orientamento primario piatto	Grado Z / Grado D	(10-10) ± 5,0°	(10-10) ± 5,0°
Lunghezza piana primaria	Grado Z / Grado D	32,5 millimetri ± 2,0 millimetri	Tacca
Lunghezza secondaria piatta	Grado Z / Grado D	18,0 millimetri ± 2,0 millimetri	-
Esclusione dei bordi	Grado Z / Grado D	3 millimetri	3 millimetri
LTV / TTV / Prua / Ordito	Grado Z	≤ 2,5 μm / ≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 30 μm	≤ 2,5 μm / ≤ 6 μm / ≤ 25 μm / ≤ 35 μm
LTV / TTV / Prua / Ordito	Grado D	≤ 10 μm / ≤ 15 μm / ≤ 25 μm / ≤ 40 μm	≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 40 μm / ≤ 80 μm
Ruvidità	Grado Z	Polacco Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm	Polacco Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm
Ruvidità	Grado D	Polacco Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm	Polacco Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,5 nm
Crepe sui bordi	Grado D	Area cumulativa ≤ 0,1%	Lunghezza cumulativa ≤ 20 mm, singola ≤ 2 mm
Aree politipiche	Grado D	Area cumulativa ≤ 0,3%	Area cumulativa ≤ 3%
Inclusioni visive di carbonio	Grado Z	Area cumulativa ≤ 0,05%	Area cumulativa ≤ 0,05%
Inclusioni visive di carbonio	Grado D	Area cumulativa ≤ 0,3%	Area cumulativa ≤ 3%
Graffi sulla superficie del silicone	Grado D	5 consentiti, ciascuno ≤1mm	Lunghezza cumulativa ≤ 1 x diametro
Chip di bordo	Grado Z	Nessuno consentito (larghezza e profondità ≥0,2 mm)	Nessuno consentito (larghezza e profondità ≥0,2 mm)
Chip di bordo	Grado D	7 consentiti, ciascuno ≤1mm	7 consentiti, ciascuno ≤1mm
Dislocazione della vite filettata	Grado Z	-	≤ 500 cm²
Imballaggio	Grado Z / Grado D	Cassetta multi-wafer o contenitore per wafer singolo	Cassetta multi-wafer o contenitore per wafer singolo

Servizi XKH: capacità di produzione e personalizzazione integrate

L'azienda XKH vanta capacità di integrazione verticale, dalle materie prime ai wafer finiti, coprendo l'intera filiera di crescita del substrato SiC, taglio, lucidatura e lavorazione personalizzata. I principali vantaggi del servizio includono:

Diversità dei materiali:Possiamo fornire vari tipi di wafer, come il tipo 4H-N, il tipo 4H-HPSI, il tipo 4H/6H-P e il tipo 3C-N. Resistività, spessore e orientamento possono essere regolati in base alle esigenze.
Personalizzazione flessibile delle dimensioni:Supportiamo la lavorazione di wafer con diametri da 2 a 12 pollici e possiamo anche elaborare strutture speciali come pezzi quadrati (ad esempio 5x5 mm, 10x10 mm) e prismi irregolari.
Controllo di precisione di livello ottico:La variazione dello spessore totale del wafer (TTV) può essere mantenuta a <1μm e la rugosità superficiale a Ra < 0,3 nm, soddisfacendo i requisiti di planarità a livello nanometrico per i dispositivi a guida d'onda.
Risposta rapida del mercato:Il modello aziendale integrato garantisce una transizione efficiente dalla ricerca e sviluppo alla produzione di massa, supportando ogni aspetto, dalla verifica di piccoli lotti alle spedizioni di grandi volumi (tempi di consegna in genere 15-40 giorni).

FAQ sui wafer SiC HPSI

D1: Perché l'HPSI SiC è considerato un materiale ideale per le lenti a guida d'onda AR?
A1: Il suo elevato indice di rifrazione (2,6–2,7) consente di realizzare strutture di guida d'onda più sottili ed efficienti che supportano un campo visivo più ampio (ad esempio, 70°–80°) eliminando al contempo l'"effetto arcobaleno".
D2: In che modo l'HPSI SiC migliora la gestione termica negli occhiali AI/AR?
A2: Con una conduttività termica fino a 490 W/m·K (simile a quella del rame), dissipa efficacemente il calore da componenti come i micro-LED, garantendo prestazioni stabili e una maggiore durata del dispositivo.
D3: Quali vantaggi in termini di durata offre l'HPSI SiC agli occhiali indossabili?
A3: La sua eccezionale durezza (Mohs 9,5) garantisce un'eccellente resistenza ai graffi, rendendolo estremamente durevole per l'uso quotidiano negli occhiali AR di fascia consumer.