AI ક્રાંતિની પૃષ્ઠભૂમિ સામે, AR ચશ્મા ધીમે ધીમે જાહેર ચેતનામાં પ્રવેશી રહ્યા છે. વર્ચ્યુઅલ અને વાસ્તવિક દુનિયાને એકીકૃત રીતે મિશ્રિત કરતા એક દાખલા તરીકે, AR ચશ્મા VR ઉપકરણોથી અલગ છે કારણ કે વપરાશકર્તાઓ ડિજિટલી પ્રોજેક્ટેડ છબીઓ અને આસપાસના પર્યાવરણીય પ્રકાશ બંનેને એકસાથે જોઈ શકે છે. આ દ્વિ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે - બાહ્ય પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશનને સાચવતી વખતે આંખોમાં માઇક્રોડિસ્પ્લે છબીઓ પ્રોજેક્ટ કરવી - ઓપ્ટિકલ-ગ્રેડ સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC)-આધારિત AR ચશ્મા વેવગાઇડ (લાઇટગાઇડ) આર્કિટેક્ચરનો ઉપયોગ કરે છે. આ ડિઝાઇન સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામમાં દર્શાવ્યા મુજબ, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ટ્રાન્સમિશનની સમાન છબીઓ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબનો ઉપયોગ કરે છે.
સામાન્ય રીતે, એક 6-ઇંચ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા અર્ધ-ઇન્સ્યુલેટીંગ સબસ્ટ્રેટ 2 જોડી ચશ્મા આપી શકે છે, જ્યારે 8-ઇંચ સબસ્ટ્રેટ 3-4 જોડી સમાવી શકે છે. SiC સામગ્રી અપનાવવાથી ત્રણ મહત્વપૂર્ણ ફાયદા થાય છે:
- અપવાદરૂપ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ (2.7): એક લેન્સ લેયર સાથે 80° થી વધુ પૂર્ણ-રંગીન દૃશ્ય ક્ષેત્ર (FOV) ને સક્ષમ કરે છે, જે પરંપરાગત AR ડિઝાઇનમાં સામાન્ય રીતે જોવા મળતી સપ્તરંગી કલાકૃતિઓને દૂર કરે છે.
- ઇન્ટિગ્રેટેડ ટ્રાઇ-કલર (RGB) વેવગાઇડ: મલ્ટી-લેયર વેવગાઇડ સ્ટેક્સને બદલે છે, જેનાથી ડિવાઇસનું કદ અને વજન ઘટે છે.
- શ્રેષ્ઠ થર્મલ વાહકતા (490 W/m·K): ગરમીના સંચયથી પ્રેરિત ઓપ્ટિકલ ડિગ્રેડેશનને ઘટાડે છે.
આ ગુણોને કારણે SiC-આધારિત AR ચશ્મા માટે બજારમાં મજબૂત માંગ ઉભી થઈ છે. ઉપયોગમાં લેવાતા ઓપ્ટિકલ-ગ્રેડ SiC માં સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સેમી-ઇન્સ્યુલેટીંગ (HPSI) સ્ફટિકો હોય છે, જેની કડક તૈયારી આવશ્યકતાઓ વર્તમાન ઊંચા ખર્ચમાં ફાળો આપે છે. પરિણામે, HPSI SiC સબસ્ટ્રેટ્સનો વિકાસ મહત્વપૂર્ણ છે.
૧. સેમી-ઇન્સ્યુલેટીંગ SiC પાવડરનું સંશ્લેષણ
ઔદ્યોગિક-સ્તરના ઉત્પાદનમાં મુખ્યત્વે ઉચ્ચ-તાપમાન સ્વ-પ્રસાર સંશ્લેષણ (SHS) નો ઉપયોગ થાય છે, જે એક પ્રક્રિયા છે જેમાં સાવચેતીભર્યું નિયંત્રણ જરૂરી છે:
- કાચો માલ: 99.999% શુદ્ધ કાર્બન/સિલિકોન પાવડર, 10-100 μm ના કણોના કદ સાથે.
- ક્રુસિબલ શુદ્ધતા: ગ્રેફાઇટ ઘટકો ધાતુની અશુદ્ધિના પ્રસારને ઘટાડવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન શુદ્ધિકરણમાંથી પસાર થાય છે.
- વાતાવરણ નિયંત્રણ: 6N-શુદ્ધતા આર્ગોન (ઇન-લાઇન પ્યુરિફાયર સાથે) નાઇટ્રોજનના સમાવેશને દબાવી દે છે; બોરોન સંયોજનોને અસ્થિર બનાવવા અને નાઇટ્રોજન ઘટાડવા માટે ટ્રેસ HCl/H₂ વાયુઓ દાખલ કરી શકાય છે, જોકે ગ્રેફાઇટ કાટ અટકાવવા માટે H₂ સાંદ્રતાને ઑપ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર છે.
- સાધનોના ધોરણો: સિન્થેસિસ ભઠ્ઠીઓએ સખત લીક-ચેકિંગ પ્રોટોકોલ સાથે, <10⁻⁴ Pa બેઝ વેક્યુમ પ્રાપ્ત કરવું આવશ્યક છે.
2. ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ પડકારો
HPSI SiC વૃદ્ધિ સમાન શુદ્ધતા આવશ્યકતાઓ ધરાવે છે:
- ફીડસ્ટોક: 6N+-શુદ્ધતા SiC પાવડર B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³ સાથે, Fe/Ti/O થ્રેશોલ્ડ મર્યાદાથી નીચે, અને ન્યૂનતમ આલ્કલી ધાતુઓ (Na/K).
- ગેસ સિસ્ટમ્સ: 6N આર્ગોન/હાઇડ્રોજન મિશ્રણ પ્રતિકારકતા વધારે છે.
- સાધનો: મોલેક્યુલર પંપ અલ્ટ્રાહાઈ વેક્યુમ (<10⁻⁶ Pa) સુનિશ્ચિત કરે છે; ક્રુસિબલ પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ અને નાઇટ્રોજન શુદ્ધિકરણ મહત્વપૂર્ણ છે.
સબસ્ટ્રેટ પ્રોસેસિંગ નવીનતાઓ
સિલિકોનની તુલનામાં, SiC ના લાંબા વિકાસ ચક્ર અને સહજ તણાવ (ક્રેકીંગ/એજ ચિપિંગનું કારણ બને છે) ને અદ્યતન પ્રક્રિયાની જરૂર પડે છે:
- લેસર સ્લાઇસિંગ: 20-મીમી બુલ દીઠ 30 વેફર્સ (350 μm, વાયર સો) થી 50 વેફર્સ સુધી ઉપજ વધારે છે, જેમાં 200-μm પાતળા થવાની સંભાવના છે. 8-ઇંચ સ્ફટિકો માટે પ્રક્રિયા સમય 10-15 દિવસ (વાયર સો) થી ઘટીને <20 મિનિટ/વેફર થઈ જાય છે.
૩. ઉદ્યોગ સહયોગ
મેટાની ઓરિઅન ટીમે ઓપ્ટિકલ-ગ્રેડ SiC વેવગાઇડ અપનાવવાની પહેલ કરી છે, જેનાથી R&D રોકાણોને પ્રોત્સાહન મળ્યું છે. મુખ્ય ભાગીદારીમાં શામેલ છે:
- ટેન્કબ્લ્યુ અને મુડી માઇક્રો: એઆર ડિફ્રેક્ટિવ વેવગાઇડ લેન્સનો સંયુક્ત વિકાસ.
- જિંગશેંગ મેક, લોંગકી ટેક, એક્સઆરઇએલ, અને કુનયુ ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ: એઆઈ/એઆર સપ્લાય ચેઇન ઇન્ટિગ્રેશન માટે વ્યૂહાત્મક જોડાણ.
બજારના અંદાજો 2027 સુધીમાં વાર્ષિક 500,000 SiC-આધારિત AR યુનિટ્સનો અંદાજ લગાવે છે, જે 250,000 6-ઇંચ (અથવા 125,000 8-ઇંચ) સબસ્ટ્રેટનો વપરાશ કરશે. આ માર્ગ આગામી પેઢીના AR ઓપ્ટિક્સમાં SiC ની પરિવર્તનશીલ ભૂમિકા પર ભાર મૂકે છે.
XKH ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા 4H-સેમી-ઇન્સ્યુલેટીંગ (4H-SEMI) SiC સબસ્ટ્રેટ્સ પૂરા પાડવામાં નિષ્ણાત છે જેમાં 2-ઇંચથી 8-ઇંચ સુધીના કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય તેવા વ્યાસ છે, જે RF, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને AR/VR ઓપ્ટિક્સમાં ચોક્કસ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે. અમારી શક્તિઓમાં વિશ્વસનીય વોલ્યુમ સપ્લાય, ચોકસાઇ કસ્ટમાઇઝેશન (જાડાઈ, ઓરિએન્ટેશન, સપાટી પૂર્ણાહુતિ), અને ક્રિસ્ટલ ગ્રોથથી પોલિશિંગ સુધીની સંપૂર્ણ ઇન-હાઉસ પ્રોસેસિંગનો સમાવેશ થાય છે. 4H-SEMI ઉપરાંત, અમે 4H-N-પ્રકાર, 4H/6H-P-પ્રકાર અને 3C-SiC સબસ્ટ્રેટ્સ પણ ઓફર કરીએ છીએ, જે વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર અને ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક નવીનતાઓને ટેકો આપે છે.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૦૮-૨૦૨૫