HPSI SiC-wafer ≥90% transmissie optische kwaliteit voor AI/AR-brillen
Kernintroductie: De rol van HPSI SiC-wafers in AI/AR-brillen
HPSI (High-Purity Semi-Insulating) siliciumcarbidewafers zijn gespecialiseerde wafers die worden gekenmerkt door een hoge soortelijke weerstand (>10⁹ Ω·cm) en een extreem lage defectdichtheid. In AI/AR-brillen dienen ze voornamelijk als kernmateriaal voor diffractieve optische golfgeleiderlenzen, waarmee knelpunten worden aangepakt die gepaard gaan met traditionele optische materialen op het gebied van dunne en lichte vormfactoren, warmteafvoer en optische prestaties. Zo kunnen AR-brillen met SiC-golfgeleiderlenzen een ultrabreed gezichtsveld (FOV) van 70°–80° bereiken, terwijl de dikte van een enkele lenslaag wordt teruggebracht tot slechts 0,55 mm en het gewicht tot slechts 2,7 g, wat het draagcomfort en de visuele immersie aanzienlijk verbetert.
Belangrijkste kenmerken: hoe SiC-materiaal het ontwerp van AI/AR-brillen mogelijk maakt
Hoge brekingsindex en optimalisatie van optische prestaties
- De brekingsindex van SiC (2,6–2,7) is bijna 50% hoger dan die van traditioneel glas (1,8–2,0). Dit maakt dunnere en efficiëntere golfgeleiderstructuren mogelijk, waardoor het gezichtsveld aanzienlijk wordt vergroot. De hoge brekingsindex helpt ook het "regenboogeffect" te onderdrukken dat veel voorkomt bij diffractieve golfgeleiders, wat de beeldzuiverheid verbetert.
Uitzonderlijke thermische beheercapaciteit
- Met een thermische geleidbaarheid van maar liefst 490 W/m·K (dichtbij die van koper) kan SiC de warmte die door micro-LED-displaymodules wordt gegenereerd, snel afvoeren. Dit voorkomt prestatieverlies of veroudering van het apparaat door hoge temperaturen, wat een lange batterijduur en hoge stabiliteit garandeert.
Mechanische sterkte en duurzaamheid
- SiC heeft een hardheid op de schaal van Mohs van 9,5 (alleen de grootste na diamant) en biedt een uitzonderlijke krasbestendigheid, waardoor het ideaal is voor veelgebruikte consumentenglazen. De oppervlakteruwheid kan worden geregeld tot Ra < 0,5 nm, wat zorgt voor een laag verlies en een zeer uniforme lichttransmissie in golfgeleiders.
Compatibiliteit van elektrische eigenschappen
- De weerstand van HPSI SiC (>10⁹ Ω·cm) helpt signaalinterferentie te voorkomen. Het kan ook dienen als een efficiënt materiaal voor stroomvoorziening, waardoor de power management modules in AR-brillen worden geoptimaliseerd.
Primaire toepassingsrichtlijnen
Kern optische componenten voor AI/AR-brillens
- Diffractieve golfgeleiderlenzen: SiC-substraten worden gebruikt om ultradunne optische golfgeleiders te creëren die een groot gezichtsveld ondersteunen en het regenboogeffect elimineren.
- Vensterplaten en prisma's: Door middel van speciaal snijden en polijsten kan SiC worden verwerkt tot beschermende vensters of optische prisma's voor AR-brillen, waardoor de lichtdoorlatendheid en slijtvastheid worden verbeterd.
Uitgebreide toepassingen in andere vakgebieden
- Vermogenselektronica: Wordt gebruikt in hoogfrequente en hoogvermogenscenario's, zoals omvormers voor nieuwe energievoertuigen en industriële motorbesturingen.
- Kwantumoptica: fungeert als gastheer voor kleurcentra en wordt gebruikt in substraten voor kwantumcommunicatie- en sensorapparaten.
Vergelijking van 4-inch en 6-inch HPSI SiC-substraatspecificaties
| Parameter | Cijfer | 4-inch substraat | 6-inch substraat |
| Diameter | Z-klasse / D-klasse | 99,5 mm - 100,0 mm | 149,5 mm - 150,0 mm |
| Polytype | Z-klasse / D-klasse | 4H | 4H |
| Dikte | Z-klasse | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 15 μm |
| D-klasse | 500 μm ± 25 μm | 500 μm ± 25 μm | |
| Waferoriëntatie | Z-klasse / D-klasse | Op de as: <0001> ± 0,5° | Op de as: <0001> ± 0,5° |
| Micropijpdichtheid | Z-klasse | ≤ 1 cm² | ≤ 1 cm² |
| D-klasse | ≤ 15 cm² | ≤ 15 cm² | |
| Weerstand | Z-klasse | ≥ 1E10 Ω·cm | ≥ 1E10 Ω·cm |
| D-klasse | ≥ 1E5 Ω·cm | ≥ 1E5 Ω·cm | |
| Primaire flatoriëntatie | Z-klasse / D-klasse | (10-10) ± 5,0° | (10-10) ± 5,0° |
| Primaire vlakke lengte | Z-klasse / D-klasse | 32,5 mm ± 2,0 mm | Inkeping |
| Secundaire vlakke lengte | Z-klasse / D-klasse | 18,0 mm ± 2,0 mm | - |
| Randuitsluiting | Z-klasse / D-klasse | 3 mm | 3 mm |
| LTV / TTV / Boeg / Warp | Z-klasse | ≤ 2,5 μm / ≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 30 μm | ≤ 2,5 μm / ≤ 6 μm / ≤ 25 μm / ≤ 35 μm |
| D-klasse | ≤ 10 μm / ≤ 15 μm / ≤ 25 μm / ≤ 40 μm | ≤ 5 μm / ≤ 15 μm / ≤ 40 μm / ≤ 80 μm | |
| Ruwheid | Z-klasse | Poolse Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm | Poolse Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm |
| D-klasse | Poolse Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm | Poolse Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,5 nm | |
| Randscheuren | D-klasse | Cumulatief oppervlak ≤ 0,1% | Cumulatieve lengte ≤ 20 mm, enkel ≤ 2 mm |
| Polytypegebieden | D-klasse | Cumulatief oppervlak ≤ 0,3% | Cumulatief oppervlak ≤ 3% |
| Visuele koolstofinsluitsels | Z-klasse | Cumulatief oppervlak ≤ 0,05% | Cumulatief oppervlak ≤ 0,05% |
| D-klasse | Cumulatief oppervlak ≤ 0,3% | Cumulatief oppervlak ≤ 3% | |
| Krassen op het siliciumoppervlak | D-klasse | 5 toegestaan, elk ≤1mm | Cumulatieve lengte ≤ 1 x diameter |
| Randchips | Z-klasse | Niet toegestaan (breedte en diepte ≥0,2 mm) | Niet toegestaan (breedte en diepte ≥0,2 mm) |
| D-klasse | 7 toegestaan, elk ≤1mm | 7 toegestaan, elk ≤1mm | |
| Schroefverplaatsing | Z-klasse | - | ≤ 500 cm² |
| Verpakking | Z-klasse / D-klasse | Multi-wafercassette of enkele wafercontainer | Multi-wafercassette of enkele wafercontainer |
XKH Services: Geïntegreerde productie en maatwerkmogelijkheden
XKH beschikt over verticale integratiemogelijkheden van grondstoffen tot afgewerkte wafers, die de volledige keten van SiC-substraatgroei, -slicing, -polijsten en -verwerking bestrijken. Belangrijke servicevoordelen zijn onder andere:
- Materiële diversiteit:We kunnen verschillende wafertypen leveren, zoals het 4H-N-type, het 4H-HPSI-type, het 4H/6H-P-type en het 3C-N-type. De soortelijke weerstand, dikte en oriëntatie kunnen naar wens worden aangepast.
- Flexibele maataanpassing:Wij ondersteunen waferverwerking met een diameter van 2 tot 12 inch en kunnen ook speciale structuren verwerken, zoals vierkante stukken (bijv. 5x5 mm, 10x10 mm) en onregelmatige prisma's.
- Precisiecontrole van optische kwaliteit:De totale diktevariatie (TTV) van wafers kan worden gehandhaafd op <1 μm en de oppervlakteruwheid op Ra <0,3 nm. Daarmee wordt voldaan aan de eisen voor vlakheid op nanoniveau voor golfgeleiderapparaten.
- Snelle marktreactie:Het geïntegreerde bedrijfsmodel zorgt voor een efficiënte overgang van R&D naar massaproductie en ondersteunt alles van verificatie van kleine partijen tot grootschalige verzendingen (doorlooptijd doorgaans 15-40 dagen).

Veelgestelde vragen over HPSI SiC-wafers
Vraag 1: Waarom wordt HPSI SiC beschouwd als een ideaal materiaal voor AR-golfgeleiderlenzen?
A1: De hoge brekingsindex (2,6–2,7) maakt dunnere, efficiëntere golfgeleiderstructuren mogelijk die een groter gezichtsveld ondersteunen (bijv. 70°–80°) en tegelijkertijd het "regenboogeffect" elimineren.
Vraag 2: Hoe verbetert HPSI SiC het thermisch beheer van AI/AR-brillen?
A2: Met een thermische geleidbaarheid tot 490 W/m·K (dichtbij koper) voert het efficiënt warmte af van componenten zoals Micro-LED's, wat zorgt voor stabiele prestaties en een langere levensduur van het apparaat.
Vraag 3: Welke duurzaamheidsvoordelen biedt HPSI SiC voor draagbare brillen?
A3: De uitzonderlijke hardheid (Mohs 9,5) zorgt voor een superieure krasbestendigheid, waardoor het zeer duurzaam is voor dagelijks gebruik in AR-brillen voor consumenten.













