Yapay zeka devriminin arka planında, AR gözlükleri yavaş yavaş kamuoyunun bilincine giriyor. Sanal ve gerçek dünyaları kusursuz bir şekilde harmanlayan bir paradigma olan AR gözlükleri, kullanıcıların hem dijital olarak yansıtılan görüntüleri hem de ortam ışığını aynı anda algılamasına olanak tanıyarak VR cihazlarından farklıdır. Bu ikili işlevi (dış ışık iletimini korurken mikro ekran görüntülerini gözlere yansıtma) sağlamak için, optik sınıf silisyum karbür (SiC) tabanlı AR gözlükler bir dalga kılavuzu (ışık kılavuzu) mimarisi kullanır. Bu tasarım, şematik diyagramda gösterildiği gibi, optik fiber iletimine benzer şekilde, görüntüleri iletmek için toplam iç yansımadan yararlanır.
Tipik olarak, 6 inçlik yüksek saflıkta yarı yalıtkan bir alt tabaka 2 çift cam üretebilirken, 8 inçlik bir alt tabaka 3-4 çift cam üretebilir. SiC malzemelerin benimsenmesi üç kritik avantaj sağlar:
- Olağanüstü kırılma indeksi (2,7): Geleneksel AR tasarımlarında yaygın olan gökkuşağı eserlerini ortadan kaldırarak tek bir lens katmanıyla >80° tam renkli görüş alanı (FOV) sağlar.
- Entegre üç renkli (RGB) dalga kılavuzu: Çok katmanlı dalga kılavuzu yığınlarının yerini alarak cihaz boyutunu ve ağırlığını azaltır.
- Üstün ısı iletkenliği (490 W/m·K): Isı birikiminden kaynaklanan optik bozulmayı azaltır.
Bu avantajlar, SiC bazlı AR camlara yönelik güçlü bir pazar talebi yaratmıştır. Kullanılan optik sınıf SiC, genellikle yüksek saflıkta yarı yalıtkan (HPSI) kristallerden oluşur ve bu kristallerin sıkı hazırlama gereklilikleri, mevcut yüksek maliyetlere katkıda bulunmaktadır. Dolayısıyla, HPSI SiC alt tabakalarının geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır.
1. Yarı Yalıtkan SiC Tozunun Sentezi
Endüstriyel ölçekli üretimde ağırlıklı olarak yüksek sıcaklıkta kendiliğinden yayılan sentez (SHS) yöntemi kullanılır; bu yöntem, titiz bir kontrol gerektirir:
- Hammaddeler: 10–100 μm parçacık boyutuna sahip %99,999 saflıkta karbon/silisyum tozları.
- Pota saflığı: Grafit bileşenleri, metalik safsızlık difüzyonunu en aza indirmek için yüksek sıcaklıkta saflaştırma işlemine tabi tutulur.
- Atmosfer kontrolü: 6N saflıktaki argon (hat içi arıtıcılarla) azot katılımını bastırır; eser miktarda HCl/H₂ gazları bor bileşiklerini uçurmak ve azotu azaltmak için kullanılabilir, ancak grafit korozyonunu önlemek için H₂ konsantrasyonunun iyileştirilmesi gerekir.
- Ekipman standartları: Sentez fırınları, sıkı sızıntı kontrol protokolleriyle <10⁻⁴ Pa taban vakumuna ulaşmalıdır.
2. Kristal Büyüme Zorlukları
HPSI SiC büyümesi benzer saflık gereksinimlerini paylaşır:
- Hammadde: B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O eşik değerlerinin altında ve minimal alkali metaller (Na/K) içeren 6N+-saflıkta SiC tozu.
- Gaz sistemleri: 6N argon/hidrojen karışımları direnci artırır.
- Ekipman: Moleküler pompalar ultra yüksek vakumu (<10⁻⁶ Pa) sağlar; pota ön işlemi ve azotla temizleme kritik öneme sahiptir.
Alt Tabaka İşleme Yenilikleri
Silisyumla karşılaştırıldığında, SiC'nin uzun büyüme döngüleri ve içsel stresi (çatlama/kenar kırılmasına neden olur) gelişmiş işlemeyi gerektirir:
- Lazer dilimleme: Verimi 20 mm'lik top başına 30 gofretten (350 μm, tel testere) >50 gofrete çıkarır ve 200 μm inceltme potansiyeli sunar. İşleme süresi, 8 inçlik kristaller için 10-15 günden (tel testere) gofret başına <20 dakikaya düşer.
3. Endüstri İşbirlikleri
Meta'nın Orion ekibi, optik sınıf SiC dalga kılavuzu kullanımına öncülük ederek Ar-Ge yatırımlarını teşvik etti. Başlıca ortaklıklar şunlardır:
- TankeBlue ve MUDI Micro: AR kırınım dalga kılavuzu merceklerinin ortak geliştirilmesi.
- Jingsheng Mech, Longqi Tech, XREAL ve Kunyou Optoelectronics: Yapay Zeka/AR tedarik zinciri entegrasyonu için stratejik ittifak.
Pazar projeksiyonları, 2027 yılına kadar yılda 500.000 SiC tabanlı AR ünitesinin piyasaya sürüleceğini ve 250.000 adet 6 inç (veya 125.000 adet 8 inç) alt tabaka tüketeceğini tahmin ediyor. Bu eğilim, SiC'nin yeni nesil AR optiklerindeki dönüştürücü rolünü vurguluyor.
XKH, RF, güç elektroniği ve AR/VR optiklerindeki özel uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmış, 2 inç ile 8 inç arasında değişen özelleştirilebilir çaplara sahip yüksek kaliteli 4H yarı yalıtkan (4H-SEMI) SiC alt tabakaları tedarik etmede uzmanlaşmıştır. Güçlü yönlerimiz arasında güvenilir hacim tedariki, hassas özelleştirme (kalınlık, yönlendirme, yüzey kalitesi) ve kristal büyümesinden parlatmaya kadar eksiksiz şirket içi işleme yer almaktadır. 4H-SEMI'nin yanı sıra, çeşitli yarı iletken ve optoelektronik inovasyonlarını destekleyen 4H-N tipi, 4H/6H-P tipi ve 3C-SiC alt tabakaları da sunuyoruz.
Gönderi zamanı: 08-Ağu-2025