چرا SiC را انتخاب کردیم؟

6 مارس Meta (formerly Facebook) published an article on its official website detailing the journey and advantages of selecting silicon carbide (SiC) as the core material for its AR glasses' waveguide technology.

تیم متا نه تنها تنگنایی های حیاتی در عینک های AR مانند میدان دید، وزن،و آثار هنری نوری با استفاده از تکنولوژی موج SiC اما همچنین آن را به عنوان یک "بازنده بازی" برای صنعت AR، که ممکن است در آینده تبدیل به مواد اصلی شود:

چرا تیم متا اوریون تکنولوژی SiC را انتخاب کردند؟​

در سال ۲۰۱۹، تیم اوریون یک نمایش محوری را برای مارک زاکربرگ، مدیرعامل شرکت متا آماده کرد و فناوری های موج هدایت بالقوه را برای عینک های واقعیت افزوده نشان داد.این اولین باری بود که محاسبات نظری به واقعیت تبدیل شد، که مسیرهای تحقیق و توسعه بعدی را به طور اساسی تغییر می دهد.

پاسکوائل ریبرا، دانشمند متیوپتیک خاطرنشان کرد:"پوشیدن عینک هایی با لامینات چند لایه ای و هدایت موج های شیشه ای، مثل بودن در یک سالن دیسکو بود که پر از لکه های نور رنگ کمان بود که دید را به شدت تحریف می کرد.با این حال، تغییر به یک نمونه اولیه هدایت موج SiC شبیه به قدم زدن به یک سالن اپرا بود، جایی که تمرکز بر تجربه دقیق ما باقی ماند. این قوانین را به طور کامل دوباره نوشت. "

علیرغم مزایای ظاهراً آشکار امروز، استفاده از آن به عنوان یک ماده ی زیربنایی یک دهه پیش، زمانی که Meta شروع به توسعه ی عینک های AR کرد، بسیار ساده نبود.ریبرا توضیح داد که کربید سیلیکوناین ماده برای لنزهای نوری مناسب نبود.از لحاظ ذاتی یک ماده الکترونیکی است که به رنگ و خواص الکترونیکی مرتبط است..

جوزپه کارافیور، تکنسین هدایت موج AR در Meta، اضافه کرد: "کاربید سیلیکون مدت هاست که در دستگاه های الکترونیکی با قدرت بالا مانند EV استفاده می شود.هر وسیله نقلیه الکتریکی نیاز به تراشه هایی دارد که در برابر قدرت شدید برای حرکت موتورها و سیستم ها مقاومت کنند. زیربناهای سیلیکونی معمولی نمی توانند این تقاضا را برآورده کنند.در حالی که بازارهای تراشه های قدرتمند قبل از افزایش انرژی های تجدید پذیر کوچک تر بودند،قیمت های سی سی سی همچنان به دلیل تقاضای محدود برای زیربنای خودرو ممنوع بود.تولید کنندگان انگیزه ای برای کاهش هزینه ها نداشتند.

با این حال SiC همچنین دارای خواص نوری حیاتی است. Meta شاخص انکشی اولویت بندی شده است که در آن SiC برجسته است.شاخص شکستگی بالا امکان انتقال داده های نوری عظیم را فراهم می کند (مانند پهنای باند اینترنت)، با مواد شکننده بالاتر که اجازه می دهد گسترش نوری گسترده تر و میدان دید گسترده تر (FOV) از طریق موج هدایت.

شاخص انكساری سی سی سی (SiC) از مواد سنتی برتر است​

در سال ۲۰۱۶، زمانی که کارافیور به Oculus Research (در حال حاضر Meta) پیوست، بالاترین شاخص شکستگی شیشه ای در دسترس ۱ بود.8برای رسیدن به هدف FOV نیاز به انباشت چندین لایه شیشه ای وجود دارد که منجر به فرآیندهای پیچیده مونتاژ، وزن بیش از حد و ضخامت می شود.این تیم کشف نیوبیوم لیتیوم (معدل شکنندگی ~ 2.3) قبل از کشف شفافیت سی سی سی های خالص در سال ۲۰۱۹

شاخص انشقاق SiC ٪ از 2.7 ٪ برای مواد نوری ٪ نشان دهنده افزایش 17.4٪ نسبت به نیوبیوم لیتیوم و 50٪ نسبت به شیشه است.با سازگاری تجهیزات صنعتی برای اولویت بندی خواص نوری (شفافیت)، یکنواخت شکافی) بر روی ویژگی های الکترونیکی، Meta به اهداف خود رسید.

غلبه بر آثار هنری و اثرات رنگین کمان​

وافرهای شفاف SiC اولیه آزمایشگاه های واقعیت به دلیل سختی بسیار زیاد و نیاز به ابزار الماس برای برش / پولیش گران بودند.متا SiC را برای برنامه های کاربردی حیاتی انتخاب کرد.

چالش های جدید به وجود آمدند، مانند شبح (تصاویر تکراری) و اثرات رنگین کمان (برخی از رنگ های پویا از انعکاسات محیطی). به عنوان مثال، چراغ های جلو خودرو در شب می تواند درخشش رنگین کمان ایجاد کند،یا نور خورشید در طول والیبال ساحل ممکن است کاربران را منحرف کندخواص منحصر به فرد SiC® این مشکلات را از بین برد.

مزایای حرارتی و طراحی سبک​

هدایت حرارتی استثنایی سی سی (بهتر از پلاستیک، شیشه و نیوبیوم لیتیوم) طراحی را انقلابی کرد. در ژوئیه 2020، متا به سه دلیل سی سی را نهایی کرد:

1. فاکتور شکل: زیربناهای تک لایه، اندازه دستگاه را کاهش می دهند.
2. نوری: شاخص شکنندگی بالا و عملکرد ضد رنگین کمان کیفیت نمایش را بهبود می بخشد.
3. کاهش وزن: به طور قابل توجهی سبک تر از راه حل های شیشه ای دوگانه.

گسترش تولید از طریق نوآوری​

بعد از انتخاب مواد، Meta با چالش های تولید موج هدایت شده، به ویژه حکاکی شیب دار، یک تکنیک نانولیتوگرافی غیر سنتی، مقابله کرد.متا اولین کسی بود که بر روی دستگاه ها خط کشی شیب دار را اجرا کرد.شرکا تجهیزات سفارشی را توسعه دادند و متا فرآیندهای اختصاصی را از تحقیق تا تولید انبوه توسعه داد.

کاهش هزینه ها و همکاری صنعت​

هزینه های فعلی زیربنای SiC به دلیل عرضه بیش از حد در بخش EV در حال کاهش است. تامین کنندگان در سراسر جهان در حال حاضر فرصت های SiC درجه نوری را بررسی می کنند.انتقال از 6 اینچ به 12 اینچ می تواند به طور نمایی تولید شیشه AR را افزایش دهد.

عصر جدیدی برای AR​

در حالی که گزینه های جایگزین در حال بررسی هستند، اجماع Meta ′s روشن است: SiC در پنجره بازار مناسب، عینک های AR را انقلابی خواهد کرد. کارافیور تأکید کرد که هر انقلاب فناوری (به عنوان مثال،تلویزیون های تکامل از CRT به MicroLED) شامل اکتشاف تکراریپتانسیل بین رشته ای SiC که شامل الکترونیک، فوتونیک، محاسبات کوانتومی و مسیر کاهش هزینه می شود، آن را به یک ماده تبدیل کننده تبدیل می کند.

ZMSH به خوبی مجهز به ارائه وافرهای کربید سیلیکون (SiC) با کیفیت بالا است که نیازهای پیشرفته تکنولوژی شیشه های AR را برآورده می کند. با رسانایی حرارتی استثنایی، وضوح نوری،و قدرت مکانیکی، وافرهای SiC ZMSH برای استفاده در موج های AR ایده آل هستند، که باعث می شود لنزهای بسیار نازک و سبک با تبعید گرما برتر و قابلیت نمایش کامل رنگبا ادغام وافرهای SiC ZMSH، دستگاه های AR می توانند عملکرد بهبود یافته را به دست آورند، مناطق نمایش بزرگتر و راحتی کاربر را بهبود بخشند.وافرهاي سي سي سي ما با بالاترين استانداردهاي صنعت توليد مي شوند، ZMSH را به یک شریک قابل اعتماد برای برنامه های AR پیشرفته تبدیل می کند.

سی سی وفر - درجه اصلی ساختگی برای نیمه هادی