Oblea de SiC HPSI ≥90% de transmitancia, grado óptico para gafas de IA/AR

Oblea de SiC HPSI con transmitancia ≥90%, grado óptico para gafas de IA/RA. Imagen destacada.

Descripción breve:

Parámetro	Calificación	Sustrato de 4 pulgadas	Sustrato de 6 pulgadas
Diámetro	Grado Z / Grado D	99,5 mm – 100,0 mm	149,5 mm – 150,0 mm
Tipo poli	Grado Z / Grado D	4H	4H
Espesor	Grado Z	500 μm ± 15 μm	500 μm ± 15 μm
Espesor	Calificación D	500 μm ± 25 μm	500 μm ± 25 μm
Orientación de la oblea	Grado Z / Grado D	En el eje: <0001> ± 0,5°	En el eje: <0001> ± 0,5°
Densidad de micropipes	Grado Z	≤ 1 cm²	≤ 1 cm²
Densidad de micropipes	Calificación D	≤ 15 cm²	≤ 15 cm²
Resistividad	Grado Z	≥ 1E10 Ω·cm	≥ 1E10 Ω·cm
Resistividad	Calificación D	≥ 1E5 Ω·cm	≥ 1E5 Ω·cm

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Características

Introducción básica: El papel de las obleas de SiC HPSI en las gafas de IA/AR

Las obleas de carburo de silicio HPSI (semiaislante de alta pureza) son obleas especializadas que se caracterizan por una alta resistividad (>10⁹ Ω·cm) y una densidad de defectos extremadamente baja. En las gafas de IA/AR, sirven principalmente como material de sustrato central para las lentes de guía de onda ópticas difractivas, solucionando las limitaciones de los materiales ópticos tradicionales en cuanto a la ligereza y el delgadez, la disipación de calor y el rendimiento óptico. Por ejemplo, las gafas AR que utilizan lentes de guía de onda de SiC pueden lograr un campo de visión ultra amplio de 70° a 80°, reduciendo el grosor de una sola capa de lente a tan solo 0,55 mm y el peso a solo 2,7 g, lo que mejora significativamente la comodidad de uso y la inmersión visual.

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Características clave: Cómo el material SiC potencia el diseño de gafas de IA/RA

Alto índice de refracción y optimización del rendimiento óptico

El índice de refracción del SiC (2,6–2,7) es casi un 50 % superior al del vidrio tradicional (1,8–2,0). Esto permite estructuras de guía de onda más delgadas y eficientes, ampliando significativamente el campo de visión. El elevado índice de refracción también ayuda a suprimir el «efecto arcoíris», común en las guías de onda difractivas, mejorando la pureza de la imagen.

Capacidad excepcional de gestión térmica

Con una conductividad térmica de hasta 490 W/m·K (similar a la del cobre), el SiC disipa rápidamente el calor generado por los módulos de pantalla Micro-LED. Esto evita la degradación del rendimiento y el envejecimiento del dispositivo debido a las altas temperaturas, lo que garantiza una mayor duración de la batería y una alta estabilidad.

Resistencia mecánica y durabilidad

El SiC tiene una dureza Mohs de 9,5 (solo superada por el diamante), lo que le confiere una excepcional resistencia al rayado y lo hace ideal para gafas de uso frecuente. Su rugosidad superficial se puede controlar a Ra < 0,5 nm, lo que garantiza una transmisión de luz uniforme y con bajas pérdidas en las guías de onda.

Compatibilidad de propiedades eléctricas

La resistividad del SiC HPSI (>10⁹ Ω·cm) ayuda a prevenir la interferencia de la señal. También puede utilizarse como un material eficiente para dispositivos de potencia, optimizando los módulos de gestión de energía en gafas de realidad aumentada.

Instrucciones de aplicación principales

Componentes ópticos centrales para gafas de IA/ARs

Lentes de guía de onda difractivas: Los sustratos de SiC se utilizan para crear guías de onda ópticas ultrafinas que admiten un gran campo de visión y la eliminación del efecto arcoíris.
Placas para ventanas y prismas: Mediante cortes y pulidos personalizados, el SiC se puede procesar para convertirlo en ventanas protectoras o prismas ópticos para gafas AR, mejorando la transmisión de luz y la resistencia al desgaste.

Aplicaciones extendidas en otros campos

Electrónica de potencia: Se utiliza en escenarios de alta frecuencia y alta potencia, como inversores para vehículos de nueva energía y controles de motores industriales.
Óptica cuántica: Actúa como matriz para centros de color, utilizada en sustratos para dispositivos de comunicación y detección cuántica.

Comparación de especificaciones de sustratos de SiC HPSI de 4 y 6 pulgadas

Parámetro	Calificación	Sustrato de 4 pulgadas	Sustrato de 6 pulgadas
Diámetro	Grado Z / Grado D	99,5 mm - 100,0 mm	149,5 mm - 150,0 mm
Tipo poli	Grado Z / Grado D	4H	4H
Espesor	Grado Z	500 μm ± 15 μm	500 μm ± 15 μm
Espesor	Calificación D	500 μm ± 25 μm	500 μm ± 25 μm
Orientación de la oblea	Grado Z / Grado D	En el eje: <0001> ± 0,5°	En el eje: <0001> ± 0,5°
Densidad de micropipes	Grado Z	≤ 1 cm²	≤ 1 cm²
Densidad de micropipes	Calificación D	≤ 15 cm²	≤ 15 cm²
Resistividad	Grado Z	≥ 1E10 Ω·cm	≥ 1E10 Ω·cm
Resistividad	Calificación D	≥ 1E5 Ω·cm	≥ 1E5 Ω·cm
Orientación plana primaria	Grado Z / Grado D	(10-10) ± 5,0°	(10-10) ± 5,0°
Longitud plana primaria	Grado Z / Grado D	32,5 mm ± 2,0 mm	Muesca
Longitud plana secundaria	Grado Z / Grado D	18,0 mm ± 2,0 mm	-
Exclusión de bordes	Grado Z / Grado D	3 mm	3 mm
LTV / TTV / Arco / Deformación	Grado Z	≤ 2,5 µm / ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 30 µm	≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm
LTV / TTV / Arco / Deformación	Calificación D	≤ 10 µm / ≤ 15 µm / ≤ 25 µm / ≤ 40 µm	≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 40 µm / ≤ 80 µm
Rugosidad	Grado Z	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm
Rugosidad	Calificación D	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,5 nm
Grietas en los bordes	Calificación D	Área acumulada ≤ 0,1%	Longitud acumulada ≤ 20 mm, individual ≤ 2 mm
Áreas de politipos	Calificación D	Área acumulada ≤ 0,3%	Área acumulada ≤ 3%
Inclusiones visuales de carbono	Grado Z	Área acumulada ≤ 0,05%	Área acumulada ≤ 0,05%
Inclusiones visuales de carbono	Calificación D	Área acumulada ≤ 0,3%	Área acumulada ≤ 3%
Arañazos en la superficie de silicio	Calificación D	Se permiten 5, cada una ≤1 mm	Longitud acumulada ≤ 1 x diámetro
Astillas de borde	Grado Z	Ninguno permitido (ancho y profundidad ≥0,2 mm)	Ninguno permitido (ancho y profundidad ≥0,2 mm)
Astillas de borde	Calificación D	Se permiten 7, cada una ≤1 mm	Se permiten 7, cada una ≤1 mm
Desplazamiento del tornillo de rosca	Grado Z	-	≤ 500 cm²
Embalaje	Grado Z / Grado D	Casete multioblea o contenedor de oblea única	Casete multioblea o contenedor de oblea única

Servicios XKH: Capacidades integradas de fabricación y personalización

La empresa XKH cuenta con capacidades de integración vertical, desde materias primas hasta obleas terminadas, abarcando toda la cadena de crecimiento, corte, pulido y procesamiento personalizado de sustratos de SiC. Sus principales ventajas de servicio incluyen:

Diversidad material:Podemos suministrar diversos tipos de obleas, como 4H-N, 4H-HPSI, 4H/6H-P y 3C-N. La resistividad, el grosor y la orientación se pueden ajustar según las necesidades.
Personalización de tamaño flexible:Admitimos el procesamiento de obleas con diámetros de 2 a 12 pulgadas, y también podemos procesar estructuras especiales como piezas cuadradas (por ejemplo, 5x5 mm, 10x10 mm) y prismas irregulares.
Control de precisión de grado óptico:La variación del espesor total de la oblea (TTV) se puede mantener en <1μm y la rugosidad superficial en Ra < 0,3 nm, cumpliendo así los requisitos de planitud a nivel nanométrico para dispositivos de guía de ondas.
Respuesta rápida del mercado:El modelo de negocio integrado garantiza una transición eficiente desde la I+D hasta la producción en masa, dando soporte a todo, desde la verificación de lotes pequeños hasta los envíos de gran volumen (plazo de entrega normalmente de 15 a 40 días).

Preguntas frecuentes sobre obleas de SiC de HPSI

P1: ¿Por qué se considera el SiC HPSI un material ideal para las lentes de guía de onda antirreflectantes?
A1: Su alto índice de refracción (2,6–2,7) permite estructuras de guía de onda más delgadas y eficientes que admiten un campo de visión más amplio (por ejemplo, 70°–80°) al tiempo que eliminan el "efecto arcoíris".
P2: ¿Cómo mejora el SiC HPSI la gestión térmica en las gafas de IA/AR?
A2: Con una conductividad térmica de hasta 490 W/m·K (cercana a la del cobre), disipa eficientemente el calor de componentes como los Micro-LED, lo que garantiza un rendimiento estable y una mayor vida útil del dispositivo.
P3: ¿Qué ventajas de durabilidad ofrece el SiC HPSI para gafas portátiles?
A3: Su excepcional dureza (Mohs 9,5) proporciona una resistencia superior a los arañazos, lo que lo hace altamente duradero para el uso diario en gafas AR de consumo.