แผ่นเวเฟอร์ HPSI SiC ที่มีค่าการส่งผ่านแสง ≥90% เกรดออปติคอลสำหรับแว่นตา AI/AR
บทนำหลัก: บทบาทของเวเฟอร์ HPSI SiC ในแว่นตา AI/AR
แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ HPSI (High-Purity Semi-Insulating) เป็นแผ่นเวเฟอร์ชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติเด่นคือ ความต้านทานสูง (>10⁹ Ω·cm) และความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำมาก ในแว่นตา AI/AR นั้น แผ่นเวเฟอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานหลักสำหรับเลนส์นำแสงแบบเลี้ยวเบน โดยแก้ปัญหาข้อจำกัดของวัสดุทางแสงแบบดั้งเดิมในแง่ของรูปทรงที่บางและเบา การระบายความร้อน และประสิทธิภาพทางแสง ตัวอย่างเช่น แว่นตา AR ที่ใช้เลนส์นำแสง SiC สามารถให้มุมมองภาพกว้างพิเศษ (FOV) 70°–80° ในขณะที่ลดความหนาของชั้นเลนส์แต่ละชั้นเหลือเพียง 0.55 มม. และน้ำหนักเพียง 2.7 กรัม ซึ่งช่วยเพิ่มความสบายในการสวมใส่และการดื่มด่ำในการมองเห็นได้อย่างมาก
คุณลักษณะสำคัญ: วัสดุ SiC ช่วยเสริมศักยภาพการออกแบบแว่นตา AI/AR ได้อย่างไร
การเพิ่มประสิทธิภาพดัชนีหักเหสูงและสมรรถนะทางแสง
- ดัชนีหักเหของ SiC (2.6–2.7) สูงกว่ากระจกทั่วไป (1.8–2.0) เกือบ 50% ทำให้สามารถสร้างโครงสร้างนำแสงที่บางและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ขยายขอบเขตการมองเห็นได้อย่างมาก ดัชนีหักเหสูงยังช่วยลด "ปรากฏการณ์สีรุ้ง" ที่มักเกิดขึ้นในนำแสงแบบเลี้ยวเบน ช่วยปรับปรุงความบริสุทธิ์ของภาพ
ความสามารถในการจัดการความร้อนที่ยอดเยี่ยม
- ด้วยค่าการนำความร้อนสูงถึง 490 วัตต์/เมตร·เคลวิน (ใกล้เคียงกับทองแดง) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) สามารถระบายความร้อนที่เกิดจากโมดูลจอแสดงผลไมโคร LED ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยป้องกันการเสื่อมประสิทธิภาพหรือการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์เนื่องจากอุณหภูมิสูง ทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนานและมีความเสถียรสูง
ความแข็งแรงและความทนทานเชิงกล
- ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีความแข็งระดับโมห์ 9.5 (รองจากเพชรเท่านั้น) ทนทานต่อรอยขีดข่วนเป็นพิเศษ ทำให้เหมาะสำหรับแว่นตาสำหรับผู้บริโภคที่ใช้งานบ่อย ความหยาบของพื้นผิวสามารถควบคุมได้ที่ Ra < 0.5 นาโนเมตร ช่วยให้การส่งผ่านแสงในท่อนำแสงมีความสม่ำเสมอและสูญเสียแสงต่ำ
ความเข้ากันได้ของคุณสมบัติทางไฟฟ้า
- ความต้านทานจำเพาะของ HPSI SiC (>10⁹ Ω·cm) ช่วยป้องกันการรบกวนของสัญญาณ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นวัสดุอุปกรณ์จ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโมดูลการจัดการพลังงานในแว่นตา AR ได้อีกด้วย
ทิศทางการใช้งานหลัก
ส่วนประกอบหลักทางแสงสำหรับแว่นตา AI/ARs
- เลนส์นำคลื่นแบบเลี้ยวเบน: ใช้แผ่นรองพื้น SiC ในการสร้างท่อนำคลื่นแสงที่บางเป็นพิเศษ ซึ่งรองรับมุมมองภาพกว้างและขจัดปรากฏการณ์สีรุ้ง
- แผ่นกระจกและปริซึม: ด้วยการตัดและขัดเงาตามสั่ง ซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถแปรรูปเป็นแผ่นกระจกป้องกันหรือปริซึมแสงสำหรับแว่นกันแสงสะท้อน ช่วยเพิ่มการส่งผ่านแสงและความทนทานต่อการสึกหรอ
การประยุกต์ใช้งานในวงกว้างในสาขาอื่นๆ
- อิเล็กทรอนิกส์กำลัง: ใช้ในสถานการณ์ที่มีความถี่สูงและกำลังสูง เช่น อินเวอร์เตอร์สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่และการควบคุมมอเตอร์ในอุตสาหกรรม
- ทัศนศาสตร์ควอนตัม: ทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับศูนย์สี ใช้ในวัสดุพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์สื่อสารและตรวจจับควอนตัม
การเปรียบเทียบคุณสมบัติของแผ่นรองพื้น HPSI SiC ขนาด 4 นิ้ว และ 6 นิ้ว
| พารามิเตอร์ | ระดับ | แผ่นรองขนาด 4 นิ้ว | แผ่นรองขนาด 6 นิ้ว |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | เกรด Z / เกรด D | 99.5 มม. - 100.0 มม. | 149.5 มม. - 150.0 มม. |
| โพลีไทป์ | เกรด Z / เกรด D | 4H | 4H |
| ความหนา | เกรด Z | 500 μm ± 15 μm | 500 μm ± 15 μm |
| เกรด D | 500 μm ± 25 μm | 500 μm ± 25 μm | |
| การวางแนวเวเฟอร์ | เกรด Z / เกรด D | บนแกน: <0001> ± 0.5° | บนแกน: <0001> ± 0.5° |
| ความหนาแน่นของไมโครไพพ์ | เกรด Z | ≤ 1 ซม.² | ≤ 1 ซม.² |
| เกรด D | ≤ 15 ตารางเซนติเมตร | ≤ 15 ตารางเซนติเมตร | |
| ความต้านทานไฟฟ้า | เกรด Z | ≥ 1E10 Ω·cm | ≥ 1E10 Ω·cm |
| เกรด D | ≥ 1E5 โอห์ม·ซม. | ≥ 1E5 โอห์ม·ซม. | |
| การวางแนวระนาบหลัก | เกรด Z / เกรด D | (10-10) ± 5.0° | (10-10) ± 5.0° |
| ความยาวแบนหลัก | เกรด Z / เกรด D | 32.5 มม. ± 2.0 มม. | รอยบาก |
| ความยาวแบนรอง | เกรด Z / เกรด D | 18.0 มม. ± 2.0 มม. | - |
| การยกเว้นขอบ | เกรด Z / เกรด D | 3 มม. | 3 มม. |
| LTV / TTV / Bow / Warp | เกรด Z | ≤ 2.5 ไมโครเมตร / ≤ 5 ไมโครเมตร / ≤ 15 ไมโครเมตร / ≤ 30 ไมโครเมตร | ≤ 2.5 ไมโครเมตร / ≤ 6 ไมโครเมตร / ≤ 25 ไมโครเมตร / ≤ 35 ไมโครเมตร |
| เกรด D | ≤ 10 ไมโครเมตร / ≤ 15 ไมโครเมตร / ≤ 25 ไมโครเมตร / ≤ 40 ไมโครเมตร | ≤ 5 ไมโครเมตร / ≤ 15 ไมโครเมตร / ≤ 40 ไมโครเมตร / ≤ 80 ไมโครเมตร | |
| ความหยาบ | เกรด Z | ค่า Ra ของผิวขัดเงา ≤ 1 นาโนเมตร / ค่า Ra ของผิวขัดละเอียด ≤ 0.2 นาโนเมตร | ค่า Ra ของผิวขัดเงา ≤ 1 นาโนเมตร / ค่า Ra ของผิวขัดละเอียด ≤ 0.2 นาโนเมตร |
| เกรด D | ค่า Ra ของผิวขัดเงา ≤ 1 นาโนเมตร / ค่า Ra ของผิวขัดละเอียด ≤ 0.2 นาโนเมตร | ค่า Ra ของผิวขัดเงา ≤ 1 นาโนเมตร / ค่า Ra ของผิวขัดละเอียด ≤ 0.5 นาโนเมตร | |
| รอยแตกขอบ | เกรด D | พื้นที่สะสม ≤ 0.1% | ความยาวรวม ≤ 20 มม. ความยาวต่อเส้น ≤ 2 มม. |
| พื้นที่โพลีไทป์ | เกรด D | พื้นที่สะสม ≤ 0.3% | พื้นที่สะสม ≤ 3% |
| สิ่งเจือปนคาร์บอนที่มองเห็นได้ | เกรด Z | พื้นที่สะสม ≤ 0.05% | พื้นที่สะสม ≤ 0.05% |
| เกรด D | พื้นที่สะสม ≤ 0.3% | พื้นที่สะสม ≤ 3% | |
| รอยขีดข่วนบนพื้นผิวซิลิโคน | เกรด D | อนุญาตให้มีได้ 5 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นต้องมีขนาดไม่เกิน 1 มม. | ความยาวสะสม ≤ 1 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง |
| ชิปขอบ | เกรด Z | ไม่อนุญาตให้ใช้วัสดุใดๆ (ความกว้างและความลึก ≥0.2 มม.) | ไม่อนุญาตให้ใช้วัสดุใดๆ (ความกว้างและความลึก ≥0.2 มม.) |
| เกรด D | อนุญาต 7 ชิ้น แต่ละชิ้นมีขนาดไม่เกิน 1 มม. | อนุญาต 7 ชิ้น แต่ละชิ้นมีขนาดไม่เกิน 1 มม. | |
| การเคลื่อนตัวของเกลียวสกรู | เกรด Z | - | ≤ 500 ซม.² |
| บรรจุภัณฑ์ | เกรด Z / เกรด D | ตลับเวเฟอร์หลายแผ่น หรือ ตลับเวเฟอร์แผ่นเดียว | ตลับเวเฟอร์หลายแผ่น หรือ ตลับเวเฟอร์แผ่นเดียว |
บริการของ XKH: ความสามารถในการผลิตและการปรับแต่งแบบครบวงจร
บริษัท XKH มีความสามารถในการบูรณาการแนวดิ่ง ตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงเวเฟอร์สำเร็จรูป ครอบคลุมห่วงโซ่ทั้งหมดของการปลูกซิลิคอนคาร์ไบด์ การตัด การขัดเงา และการประมวลผลแบบกำหนดเอง ข้อได้เปรียบด้านบริการที่สำคัญ ได้แก่:
- ความหลากหลายของวัสดุ:เราสามารถจัดหาเวเฟอร์ได้หลายประเภท เช่น ประเภท 4H-N, 4H-HPSI, 4H/6H-P และ 3C-N ค่าความต้านทาน ความหนา และทิศทางสามารถปรับได้ตามความต้องการ
- สามารถปรับแต่งขนาดได้อย่างยืดหยุ่น:เราให้บริการแปรรูปเวเฟอร์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2 นิ้วถึง 12 นิ้ว และยังสามารถแปรรูปโครงสร้างพิเศษ เช่น ชิ้นสี่เหลี่ยมจัตุรัส (เช่น 5x5 มม., 10x10 มม.) และปริซึมรูปทรงไม่สม่ำเสมอได้อีกด้วย
- การควบคุมความแม่นยำระดับออปติคอล:ความแปรผันของความหนารวมของเวเฟอร์ (TTV) สามารถควบคุมให้อยู่ที่ <1 ไมโครเมตร และความหยาบของพื้นผิวที่ Ra < 0.3 นาโนเมตร ซึ่งตรงตามข้อกำหนดความเรียบระดับนาโนสำหรับอุปกรณ์นำคลื่นแสง
- การตอบสนองของตลาดอย่างรวดเร็ว:รูปแบบธุรกิจแบบบูรณาการช่วยให้การเปลี่ยนผ่านจากงานวิจัยและพัฒนาไปสู่การผลิตจำนวนมากเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ รองรับทุกอย่างตั้งแต่การตรวจสอบล็อตเล็กไปจนถึงการจัดส่งปริมาณมาก (โดยทั่วไประยะเวลานำส่งอยู่ที่ 15-40 วัน)

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเวเฟอร์ HPSI SiC
คำถามที่ 1: เหตุใด HPSI SiC จึงถือเป็นวัสดุที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับเลนส์นำคลื่นแสง AR?
A1: ดัชนีหักเหสูง (2.6–2.7) ทำให้สามารถสร้างโครงสร้างท่อนำแสงที่บางกว่าและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งรองรับมุมมองภาพที่กว้างขึ้น (เช่น 70°–80°) ในขณะเดียวกันก็ขจัด "ปรากฏการณ์สีรุ้ง"
คำถามที่ 2: HPSI SiC ช่วยปรับปรุงการจัดการความร้อนในแว่นตา AI/AR ได้อย่างไร?
A2: ด้วยค่าการนำความร้อนสูงถึง 490 วัตต์/เมตร·เคลวิน (ใกล้เคียงกับทองแดง) จึงสามารถระบายความร้อนจากชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ไมโคร LED ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้นานขึ้น
คำถามที่ 3: HPSI SiC มีข้อได้เปรียบด้านความทนทานอะไรบ้างสำหรับแว่นตาแบบสวมใส่?
A3: ความแข็งระดับเยี่ยม (Mohs 9.5) ทำให้ทนทานต่อรอยขีดข่วนได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการใช้งานประจำวันในแว่นกันแดงสำหรับผู้บริโภคทั่วไป













