ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഗ്രേഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വേവ്ഗൈഡ് എആർ ഗ്ലാസുകൾ: ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ തയ്യാറാക്കൽ

AI വിപ്ലവത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, AR ഗ്ലാസുകൾ ക്രമേണ പൊതുബോധത്തിലേക്ക് കടന്നുവരുന്നു. വെർച്വൽ, യഥാർത്ഥ ലോകങ്ങളെ സുഗമമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു മാതൃക എന്ന നിലയിൽ, ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഡിജിറ്റലായി പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്ത ചിത്രങ്ങളും ആംബിയന്റ് പാരിസ്ഥിതിക വെളിച്ചവും ഒരേസമയം ഗ്രഹിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നതിലൂടെ AR ഗ്ലാസുകൾ VR ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഈ ഇരട്ട പ്രവർത്തനം കൈവരിക്കുന്നതിന് - ബാഹ്യ പ്രകാശ പ്രക്ഷേപണം സംരക്ഷിക്കുന്നതിനൊപ്പം കണ്ണുകളിലേക്ക് മൈക്രോഡിസ്പ്ലേ ചിത്രങ്ങൾ പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്യുക - ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഗ്രേഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള AR ഗ്ലാസുകൾ ഒരു വേവ്ഗൈഡ് (ലൈറ്റ്ഗൈഡ്) ആർക്കിടെക്ചർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രാമിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷനു സമാനമായ ചിത്രങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിന് ഈ ഡിസൈൻ പൂർണ്ണ ആന്തരിക പ്രതിഫലനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.

സാധാരണയായി, ഒരു 6 ഇഞ്ച് ഹൈ-പ്യൂരിറ്റി സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ നിന്ന് 2 ജോഡി ഗ്ലാസുകൾ ലഭിക്കും, അതേസമയം 8 ഇഞ്ച് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ 3–4 ജോഡി ഗ്ലാസുകൾ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയും. SiC മെറ്റീരിയലുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നത് മൂന്ന് നിർണായക ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു:

1. അസാധാരണമായ അപവർത്തന സൂചിക (2.7): ഒരു ലെൻസ് പാളി ഉപയോഗിച്ച് >80° പൂർണ്ണ വർണ്ണ വ്യൂ ഫീൽഡ് (FOV) പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, പരമ്പരാഗത AR ഡിസൈനുകളിൽ സാധാരണമായ റെയിൻബോ ആർട്ടിഫാക്റ്റുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നു.
2. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ട്രൈ-കളർ (RGB) വേവ്ഗൈഡ്: മൾട്ടി-ലെയർ വേവ്ഗൈഡ് സ്റ്റാക്കുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണ വലുപ്പവും ഭാരവും കുറയ്ക്കുന്നു.
3. മികച്ച താപ ചാലകത (490 W/m·K): താപ ശേഖരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡീഗ്രഡേഷൻ ലഘൂകരിക്കുന്നു.

ഈ ഗുണങ്ങൾ SiC-അധിഷ്ഠിത AR ഗ്ലാസുകൾക്ക് വിപണിയിൽ ശക്തമായ ഡിമാൻഡ് സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട്. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഗ്രേഡ് SiC-യിൽ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് (HPSI) ക്രിസ്റ്റലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവയുടെ കർശനമായ തയ്യാറെടുപ്പ് ആവശ്യകതകൾ നിലവിലെ ഉയർന്ന ചെലവുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. തൽഫലമായി, HPSI SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ വികസനം നിർണായകമാണ്.

1. സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് SiC പൗഡറിന്റെ സിന്തസിസ്
വ്യാവസായിക തലത്തിലുള്ള ഉൽ‌പാദനത്തിൽ പ്രധാനമായും ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സ്വയം-പ്രൊപ്പഗേറ്റിംഗ് സിന്തസിസ് (SHS) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് സൂക്ഷ്മമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്:

• അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ: 10–100 μm കണികാ വലിപ്പമുള്ള 99.999% ശുദ്ധമായ കാർബൺ/സിലിക്കൺ പൊടികൾ.
• ക്രൂസിബിൾ പ്യൂരിറ്റി: ലോഹ മാലിന്യ വ്യാപനം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടകങ്ങൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു.
• അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം: 6N-ശുദ്ധിയുള്ള ആർഗോൺ (ഇൻ-ലൈൻ പ്യൂരിഫയറുകളുള്ളത്) നൈട്രജൻ സംയോജനത്തെ തടയുന്നു; ബോറോൺ സംയുക്തങ്ങളെ ബാഷ്പീകരിക്കുന്നതിനും നൈട്രജൻ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ട്രെയ്‌സ് HCl/H₂ വാതകങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കപ്പെടാം, എന്നിരുന്നാലും ഗ്രാഫൈറ്റ് നാശത്തെ തടയാൻ H₂ സാന്ദ്രത ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്.
• ഉപകരണ മാനദണ്ഡങ്ങൾ: സിന്തസിസ് ഫർണസുകൾ കർശനമായ ചോർച്ച പരിശോധനാ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് <10⁻⁴ Pa ബേസ് വാക്വം നേടണം.

2. ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ വെല്ലുവിളികൾ
HPSI SiC വളർച്ചയ്ക്ക് സമാനമായ പരിശുദ്ധി ആവശ്യകതകൾ ഉണ്ട്:

• ഫീഡ്‌സ്റ്റോക്ക്: 6N+-ശുദ്ധിയുള്ള SiC പൊടി, B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O പരിധിക്ക് താഴെ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ (Na/K).
• വാതക സംവിധാനങ്ങൾ: 6N ആർഗോൺ/ഹൈഡ്രജൻ മിശ്രിതങ്ങൾ പ്രതിരോധശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
• ഉപകരണങ്ങൾ: മോളിക്യുലാർ പമ്പുകൾ അൾട്രാഹൈ വാക്വം (<10⁻⁶ Pa) ഉറപ്പാക്കുന്നു; ക്രൂസിബിൾ പ്രീ-ട്രീറ്റ്‌മെന്റും നൈട്രജൻ ശുദ്ധീകരണവും നിർണായകമാണ്.

സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് ഇന്നൊവേഷൻസ്
സിലിക്കണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, SiC യുടെ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന വളർച്ചാ ചക്രങ്ങളും അന്തർലീനമായ സമ്മർദ്ദവും (വിള്ളൽ/അരികുകൾ ചിപ്പിംഗിന് കാരണമാകുന്നു) വിപുലമായ പ്രോസസ്സിംഗ് അനിവാര്യമാക്കുന്നു:

• ലേസർ സ്ലൈസിംഗ്: 30 വേഫറുകളിൽ (350 μm, വയർ സോ) നിന്ന് 20-മില്ലീമീറ്റർ ബൗളിൽ 50 വേഫറുകളിലേക്ക് വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, 200-μm കനം കുറയ്ക്കാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്. 8-ഇഞ്ച് ക്രിസ്റ്റലുകൾക്ക് പ്രോസസ്സിംഗ് സമയം 10–15 ദിവസം (വയർ സോ) മുതൽ 20 മിനിറ്റ്/വേഫർ വരെ കുറയുന്നു.

3. വ്യവസായ സഹകരണങ്ങൾ

മെറ്റയുടെ ഓറിയോൺ ടീം ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഗ്രേഡ് SiC വേവ്ഗൈഡ് ദത്തെടുക്കലിന് തുടക്കമിട്ടു, ഇത് ഗവേഷണ വികസന നിക്ഷേപങ്ങൾക്ക് പ്രചോദനമായി. പ്രധാന പങ്കാളിത്തങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ടാങ്ക്ബ്ലൂ & മുഡി മൈക്രോ: എആർ ഡിഫ്രാക്റ്റീവ് വേവ്ഗൈഡ് ലെൻസുകളുടെ സംയുക്ത വികസനം.
• ജിങ്‌ഷെങ് മെക്ക്, ലോങ്‌കി ടെക്, എക്സ്‌ആർ‌ഇഎൽ, & കുൻ‌യൂ ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്സ്: AI/AR വിതരണ ശൃംഖല സംയോജനത്തിനായുള്ള തന്ത്രപരമായ സഖ്യം.

2027 ആകുമ്പോഴേക്കും പ്രതിവർഷം 500,000 SiC-അധിഷ്ഠിത AR യൂണിറ്റുകൾ ഉണ്ടാകുമെന്ന് മാർക്കറ്റ് പ്രൊജക്ഷനുകൾ കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് 250,000 6-ഇഞ്ച് (അല്ലെങ്കിൽ 125,000 8-ഇഞ്ച്) സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അടുത്ത തലമുറ AR ഒപ്റ്റിക്‌സിൽ SiC-യുടെ പരിവർത്തനാത്മക പങ്കിനെ ഈ പാത അടിവരയിടുന്നു.

RF, പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, AR/VR ഒപ്റ്റിക്സ് എന്നിവയിലെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി 2-ഇഞ്ച് മുതൽ 8-ഇഞ്ച് വരെ ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാവുന്ന വ്യാസമുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള 4H-സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് (4H-SEMI) SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിൽ XKH വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്. വിശ്വസനീയമായ വോളിയം സപ്ലൈ, കൃത്യത ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കൽ (കനം, ഓറിയന്റേഷൻ, ഉപരിതല ഫിനിഷ്), ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച മുതൽ പോളിഷിംഗ് വരെയുള്ള പൂർണ്ണ ഇൻ-ഹൗസ് പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവ ഞങ്ങളുടെ ശക്തികളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. 4H-SEMI-ക്ക് പുറമേ, വൈവിധ്യമാർന്ന സെമികണ്ടക്ടർ, ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് നവീകരണങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന 4H-N-ടൈപ്പ്, 4H/6H-P-ടൈപ്പ്, 3C-SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളും ഞങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.