Igwe AR nke Silicon Carbide Waveguide nke nwere ọkwa anya: Nkwadebe nke ihe ndị dị n'ime ya nke nwere ọkara mkpuchi dị elu

N'agbanyeghị mgbanwe AI, iko AR na-abanye n'uche ọha na eze nwayọ nwayọ. Dịka ihe atụ nke na-agwakọta ụwa mebere emebe na nke dị adị n'enweghị nsogbu, iko AR dị iche na ngwaọrụ VR site n'ikwe ka ndị ọrụ hụ ma onyonyo dijitalụ na ìhè gburugburu ebe obibi n'otu oge. Iji mezuo ọrụ abụọ a - ịkọwapụta onyonyo microdisplay n'anya ebe a na-echekwa nnyefe ìhè mpụga - iko AR nke dabere na silicon carbide (SiC) na-eji usoro nduzi waveguide (lightguide). Nhazi a na-eji ntụgharị uche dị n'ime zuru oke iji zipu onyonyo, dị ka nnyefe eriri anya, dịka egosiri na eserese atụmatụ.

Dịka ọ na-adịkarị, otu ihe mkpuchi semi-insulating nke dị sentimita isii nke dị ọcha nwere ike ịpụta iko abụọ, ebe ihe mkpuchi nke dị sentimita asatọ nwere ike ịnabata ụzọ atọ ruo anọ. Ịnabata ihe SiC na-enye uru atọ dị mkpa:

1. Ndekọ ntụgharị pụrụ iche (2.7): Na-eme ka anya nke nwere agba zuru oke karịa 80° (FOV) nwee ike site na otu oyi akwa lensị, na-ewepụ ihe ndị e ji eke na-emepụta n'ụdị AR nkịtị.
2. Ntuziaka Wave agba atọ (RGB) agbakwunyere: Na-anọchi ọtụtụ nhazi Waveguide, na-ebelata nha na ibu ngwaọrụ.
3. Oke ike okpomọkụ (490 W/m·K): Na-ebelata mmebi anya nke okpomọkụ kpatara.

Uru ndị a emeela ka ahịa chọọ iko AR nke SiC. SiC nke a na-eji na-abụkarị kristal semi-insulating dị elu (HPSI), nke ihe siri ike ha chọrọ iji kwadebe ha na-eme ka ọnụ ahịa dị elu dị ugbu a. N'ihi ya, mmepe nke ihe ndị e ji ekpuchi HPSI SiC dị oke mkpa.

1. Ntụ ntụ SiC nke na-egbochi ihe mgbochi ọkara
Mmepụta ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-ejikarị mmepụta onwe-elu dị elu (SHS), usoro chọrọ njikwa nke ọma:

• Ihe ndị e ji emepụta ihe: ntụ ntụ carbon/silikọn dị ọcha nke 99.999% nwere nha ihe dị n'etiti 10-100 μm.
• Ịdị ọcha nke Crucible: Ihe ndị mejupụtara graphite na-adị ọcha n'okpomọkụ dị elu iji belata mgbasa nke adịghị ọcha ígwè.
• Njikwa ikuku: argon 6N-dị ọcha (ya na ihe nhicha dị n'ime ahịrị) na-egbochi njikọta nitrogen; enwere ike itinye gas HCl/H₂ iji mee ka ihe ndị dị na boron ghara ịgbaze ma belata nitrogen, mana ntinye H₂ chọrọ nhazi iji gbochie ire ere graphite.
• Ụkpụrụ akụrụngwa: Ọkụ ndị e ji emepụta ihe ga-eru ihe ruru pasentị 10 nke Pa, yana usoro nyocha siri ike maka mmiri ozuzo.

2. Ihe ịma aka nke uto kristal
Uto HPSI SiC nwere ihe ndị yiri ịdị ọcha ahụ:

• Nri: Ntụ ntụ SiC 6N+-dị ọcha nwere B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O dị n'okpuru oke njedebe, yana obere ọla alkali (Na/K).
• Sistemụ gas: Ngwakọta argon/hydrogen 6N na-eme ka iguzogide ike dịkwuo mma.
• Ngwa: Mkpọpu molekụla na-eme ka oghere dị elu (<10⁻⁶ Pa); ọgwụgwọ tupu a gwọọ ya na iwepụ nitrogen dị oke mkpa.

2.1 Mmepụta Ihe Ọhụrụ Maka Nhazi Substrate
Ma e jiri ya tụnyere silicon, usoro uto ogologo oge nke SiC na nrụgide dị n'ime ya (na-akpata mgbawa/mkpọchi ihu) chọrọ nhazi dị elu:

• Ịchacha laser: Na-eme ka mmepụta si na wafer 30 (350 μm, waya saw) ruo ihe karịrị wafer 50 kwa boule 20-mm, yana ohere maka ịchacha 200-μm. Oge nhazi na-agbada site na ụbọchị 10-15 (waya saw) ruo ihe na-erughị nkeji 20 kwa wafer maka kristal 8-inch.

3. Mmekọrịta Ụlọ Ọrụ

Ndị otu Orion nke Meta abụrụla ụzọ ọhụrụ iji nweta SiC ebili mmiri, na-akwalite itinye ego na nyocha na mmepe. Mmekọrịta ndị bụ isi gụnyere:

• TankeBlue & MUDI Micro: Mmepe nkwonkwo nke lenzi AR diffractive waveguide.
• Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL, na Kunyou Optoelectronics: Njikọ aka dị mkpa maka njikọta usoro ọkọnọ AI/AR.

Atụmatụ ahịa na-eme atụmatụ na nkeji AR 500,000 dabere na SiC kwa afọ ka ọ na-erule 2027, na-eri ihe ndị dị sentimita 250,000 nke dị sentimita 6 (ma ọ bụ sentimita 125,000 nke dị sentimita 8). Ụzọ a na-egosi ọrụ mgbanwe SiC na optics AR nke ọgbọ na-abịa.

XKH bụ ọkachamara n'inye ihe mkpuchi SiC nke nwere ọkara-mkpuchi (4H-SEMI) dị elu nke nwere dayameta enwere ike ịhazi site na sentimita 2 ruo sentimita 8, nke a haziri iji mezuo ihe achọrọ maka ngwa RF, eletrọnịkị ike, na optics AR/VR. Ike anyị gụnyere inye olu a pụrụ ịdabere na ya, nhazi nke ọma (ọkpụrụkpụ, nhazi, imecha elu), na nhazi zuru oke n'ime ụlọ site na uto kristal ruo na ịcha mma. Karịa 4H-SEMI, anyị na-enyekwa ihe mkpuchi 4H-N, ụdị 4H/6H-P, na ụdị 3C-SiC, na-akwado ụdị semiconductor na optoelectronic dị iche iche.