Artırılmış gerçeklik (AR) teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte, AR teknolojisinin önemli bir taşıyıcısı olan akıllı gözlükler, konseptten gerçeğe dönüşüyor. Ancak akıllı gözlüklerin yaygın kullanımı, özellikle ekran teknolojisi, ağırlık, ısı dağılımı ve optik performans açısından hala birçok teknik zorlukla karşı karşıya. Son yıllarda, gelişmekte olan bir malzeme olan silisyum karbür (SiC), çeşitli güç yarı iletken aygıtlarında ve modüllerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Artık AR gözlük alanında da önemli bir malzeme olarak yerini almaktadır. Silisyum karbürün yüksek kırılma indisi, mükemmel ısı dağılımı özellikleri ve yüksek sertliği gibi özellikleri, ekran teknolojisi, hafif tasarım ve AR gözlüklerinin ısı dağılımı alanlarında önemli bir uygulama potansiyeli göstermektedir. Size sunabileceğimiz hizmetler:SiC gofretBu alanların iyileştirilmesinde önemli bir rol oynayan silisyum karbürün, özellikleri, teknolojik atılımları, pazar uygulamaları ve gelecek beklentileri açısından akıllı gözlüklerde nasıl devrim niteliğinde değişiklikler yaratabileceğini aşağıda inceleyeceğiz.
Silisyum Karbürün Özellikleri ve Avantajları
Silisyum karbür, yüksek sertlik, yüksek ısıl iletkenlik ve yüksek kırılma indisi gibi mükemmel özelliklere sahip, geniş bant aralıklı bir yarı iletken malzemedir. Bu özellikler, ona elektronik cihazlarda, optik cihazlarda ve termal yönetimde geniş bir kullanım potansiyeli sağlar. Özellikle akıllı gözlük alanında, silisyum karbürün avantajları temel olarak aşağıdaki yönlerde kendini gösterir:
Yüksek Kırılma İndeksi: Silisyum karbür, reçine (1,51-1,74) ve cam (1,5-1,9) gibi geleneksel malzemelerden çok daha yüksek bir kırılma indisine sahiptir ve 2,6'nın üzerindedir. Yüksek kırılma indisi, silisyum karbürün ışık yayılımını daha etkili bir şekilde sınırlayarak ışık enerjisi kaybını azalttığı ve böylece ekran parlaklığını ve görüş alanını (FOV) iyileştirdiği anlamına gelir. Örneğin, Meta'nın Orion AR gözlükleri, silisyum karbür dalga kılavuzu teknolojisini kullanarak, geleneksel cam malzemelerin 40 derecelik görüş alanını çok aşan 70 derecelik bir görüş alanı sunar.
Mükemmel Isı Dağılımı: Silisyum karbür, sıradan camdan yüzlerce kat daha yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir ve bu da hızlı ısı iletimi sağlar. Isı dağılımı, özellikle yüksek parlaklıktaki ekranlar ve uzun süreli kullanımlar sırasında AR gözlükler için önemli bir konudur. Silisyum karbür lensler, optik bileşenlerin ürettiği ısıyı hızla aktararak cihazın stabilitesini ve ömrünü artırır. Bu tür uygulamalarda etkili termal yönetim sağlayan SiC yongaları sağlayabiliriz.
Yüksek Sertlik ve Aşınma Direnci: Silisyum karbür, elmastan sonra bilinen en sert malzemelerden biridir. Bu, silisyum karbür lensleri aşınmaya daha dayanıklı ve günlük kullanıma uygun hale getirir. Buna karşılık, cam ve reçine malzemeler çizilmeye daha yatkındır ve bu da kullanıcı deneyimini etkiler.
Gökkuşağı Etkisi Önleme: AR gözlüklerdeki geleneksel cam malzemeleri, ortam ışığının dalga kılavuzu yüzeyinden yansıyarak dinamik renkli ışık desenleri oluşturduğu bir gökkuşağı efekti üretme eğilimindedir. Silisyum karbür, ızgara yapısını optimize ederek bu sorunu etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir, böylece görüntü kalitesini iyileştirebilir ve ortam ışığının dalga kılavuzu yüzeyindeki yansımalarından kaynaklanan gökkuşağı etkisini ortadan kaldırabilir.
AR Gözlüklerinde Silisyum Karbürün Teknolojik Gelişmeleri
Son yıllarda, AR gözlüklerde silisyum karbürün teknolojik atılımları, esas olarak kırınım dalga kılavuzu lenslerinin geliştirilmesine odaklanmıştır. Kırınım dalga kılavuzu, ışığın kırınım olgusunu dalga kılavuzu yapılarıyla birleştirerek optik bileşenler tarafından üretilen görüntüleri lensteki ızgaradan geçiren bir görüntüleme teknolojisidir. Bu sayede lensin kalınlığı azalır ve AR gözlükler normal gözlüklere daha yakın görünür.
Ekim 2024'te Meta (eski adıyla Facebook), Orion AR gözlüklerinde silikon karbürle işlenmiş dalga kılavuzlarının mikro LED'lerle birleştirilmesini kullanıma sunarak görüş alanı, ağırlık ve optik eserler gibi alanlardaki temel darboğazları çözdü. Meta'nın optik bilimcisi Pascual Rivera, silikon karbür dalga kılavuzu teknolojisinin AR gözlüklerinin görüntü kalitesini tamamen değiştirdiğini ve deneyimi "disko topu benzeri gökkuşağı ışık noktalarından" "konser salonu benzeri dingin bir deneyime" dönüştürdüğünü belirtti.
Aralık 2024'te XINKEHUI, dünyanın ilk 12 inç yüksek saflıkta yarı yalıtkan silisyum karbür tek kristal alttaşını başarıyla geliştirerek büyük boyutlu alttaşlar alanında büyük bir atılım gerçekleştirdi. Bu teknoloji, silisyum karbürün AR gözlükler ve ısı emiciler gibi yeni kullanım alanlarında uygulanmasını hızlandıracaktır. Örneğin, 12 inçlik bir silisyum karbür gofret, 8-9 çift AR gözlük camı üreterek üretim verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. AR gözlük sektöründe bu tür uygulamaları desteklemek için SiC gofret sağlayabiliriz.
Silisyum karbür alt tabaka tedarikçisi XINKEHUI, AR kırınım dalga kılavuzu lens teknolojisinin geliştirilmesi ve pazar tanıtımına odaklanan bir ortak girişim kurmak üzere mikro-nano optoelektronik cihaz şirketi MOD MICRO-NANO ile yakın zamanda ortaklık kurdu. Silisyum karbür alt tabakalar konusundaki teknik uzmanlığıyla XINKEHUI, mikro-nano optik teknolojisi ve AR dalga kılavuzu işleme alanındaki avantajlarından yararlanarak kırınım dalga kılavuzlarının performansını daha da optimize edecek MOD MICRO-NANO için yüksek kaliteli alt tabakalar sağlayacak. Bu iş birliğinin, AR gözlüklerdeki teknolojik atılımları hızlandırması ve sektörün daha yüksek performanslı ve daha hafif tasarımlara doğru ilerlemesini teşvik etmesi bekleniyor.
MOD MICRO-NANO, 2025 SPIE AR|VR|MR fuarında, sadece 2,7 gram ağırlığında ve sadece 0,55 milimetre kalınlığında olan, normal güneş gözlüklerinden daha hafif olan, kullanıcılara neredeyse fark edilmeyen bir kullanım deneyimi sunan ve gerçek anlamda "hafif" bir tasarıma sahip ikinci nesil silisyum karbür AR gözlük camlarını tanıttı.
AR Gözlüklerinde Silisyum Karbürün Uygulama Örnekleri
Silisyum karbür dalga kılavuzlarının üretim sürecinde, Meta ekibi eğimli aşındırma teknolojisinin zorluklarının üstesinden geldi. Araştırma yöneticisi Nihar Mohanty, eğimli aşındırmanın, ışık birleştirme ve ayırma verimliliğini optimize etmek için çizgileri eğimli bir açıyla aşındıran geleneksel olmayan bir kafes teknolojisi olduğunu açıkladı. Bu çığır açan buluş, silisyum karbürün AR gözlüklerde yaygın olarak benimsenmesinin temelini attı.
Meta'nın Orion AR gözlükleri, silikon karbür teknolojisinin AR'de temsili bir uygulamasıdır. Silikon karbür dalga kılavuzu teknolojisini kullanan Orion, 70 derecelik bir görüş alanı elde eder ve gölgelenme ve gökkuşağı efekti gibi sorunları etkili bir şekilde çözer.
Meta'nın AR dalga kılavuzu teknoloji lideri Giuseppe Carafiore, silisyum karbürün yüksek kırılma indisi ve termal iletkenliğinin onu AR gözlükleri için ideal bir malzeme yaptığını belirtti. Malzemeyi seçtikten sonraki zorluk, dalga kılavuzunu, özellikle de ızgara için eğimli aşındırma işlemini geliştirmekti. Carafiore, ışığı merceğe alıp çıkarmaktan sorumlu olan ızgaranın eğimli aşındırma kullanması gerektiğini açıkladı. Aşındırılmış çizgiler dikey olarak değil, eğimli bir açıyla dağıtılır. Nihar Mohanty, eğimli aşındırmayı doğrudan cihazlar üzerinde gerçekleştiren küresel olarak ilk ekip olduklarını ekledi. Nihar Mohanty ve ekibi, 2019'da özel bir üretim hattı kurdu. Bundan önce, silisyum karbür dalga kılavuzlarını aşındırmak için hiçbir ekipman mevcut değildi ve teknoloji laboratuvar dışında uygulanabilir değildi.
Silisyum Karbürün Zorlukları ve Gelecek Beklentileri
Silisyum karbür, AR gözlüklerde büyük bir potansiyel gösterse de, uygulaması hâlâ bazı zorluklarla karşı karşıyadır. Silisyum karbür malzeme, yavaş büyüme hızı ve zorlu işleme koşulları nedeniyle günümüzde pahalıdır. Örneğin, Meta'nın Orion AR gözlükleri için tek bir silisyum karbür lensin maliyeti 1.000 dolara kadar çıkabilmekte ve bu da tüketici pazarının ihtiyaçlarını karşılamayı zorlaştırmaktadır. Ancak, elektrikli araç sektörünün hızla gelişmesiyle birlikte silisyum karbürün maliyeti giderek düşmektedir. Ayrıca, büyük boyutlu alt tabakaların (12 inçlik gofretler gibi) geliştirilmesi, maliyet düşüşünü ve verimlilik artışını daha da artıracaktır.
Silisyum karbürün yüksek sertliği, özellikle mikro-nano yapı üretiminde işlenmesini zorlaştırarak düşük verim oranlarına yol açar. Gelecekte, silisyum karbür alt tabaka tedarikçileri ve mikro-nano optik üreticileri arasında daha derin bir iş birliğiyle bu sorunun çözülmesi beklenmektedir. Silisyum karbürün AR gözlüklerdeki uygulaması henüz erken aşamalarındadır ve daha fazla şirketin optik sınıf silisyum karbür araştırma ve ekipman geliştirmeye yatırım yapmasını gerektirmektedir. Meta ekibi, diğer üreticilerin de kendi ekipmanlarını geliştirmeye başlamasını beklemektedir; çünkü daha fazla şirket optik sınıf silisyum karbür araştırma ve ekipmana yatırım yaptıkça, tüketici sınıfı AR gözlük endüstrisi ekosistemi de güçlenecektir.
Çözüm
Yüksek kırılma indisi, mükemmel ısı dağılımı ve yüksek sertliğiyle silisyum karbür, AR gözlük alanında kilit bir malzeme haline geliyor. XINKEHUI ve MOD MICRO-NANO arasındaki iş birliğinden, Meta'nın Orion AR gözlüklerinde silisyum karbürün başarılı uygulamasına kadar, silisyum karbürün akıllı gözlüklerdeki potansiyeli tam olarak ortaya konmuştur. Maliyet ve teknik engeller gibi zorluklara rağmen, sektör zinciri olgunlaştıkça ve teknoloji gelişmeye devam ettikçe, silisyum karbürün AR gözlük alanında öne çıkması ve akıllı gözlüklerin daha yüksek performans, daha hafif ağırlık ve daha geniş bir kullanım alanına doğru ilerlemesi bekleniyor. Gelecekte, silisyum karbür AR endüstrisinde ana akım malzeme haline gelebilir ve akıllı gözlüklerde yeni bir çağın habercisi olabilir.
Silisyum karbürün potansiyeli yalnızca AR gözlüklerle sınırlı değildir; elektronik ve fotonikteki sektörler arası uygulamaları da geniş ufuklar sunmaktadır. Örneğin, silisyum karbürün kuantum hesaplama ve yüksek güçlü elektronik cihazlardaki uygulamaları aktif olarak araştırılmaktadır. Teknoloji ilerledikçe ve maliyetler düştükçe, silisyum karbürün daha fazla alanda önemli bir rol oynaması ve ilgili endüstrilerin gelişimini hızlandırması beklenmektedir. Hem AR teknolojisindeki hem de ötesindeki gelişmeleri destekleyerek çeşitli uygulamalar için SiC yongaları sağlayabiliriz.
İlgili ürün
8 inç 200 mm 4H-N SiC Wafer İletken Sahte Araştırma Sınıfı
Gönderi zamanı: 01-04-2025