Oblea HPSI SiC de 2 a 12 pulgadas de grado óptico para gafas de AI/AR

Las obleas de SiC tipo HPSI (carburo de silicio semi-aislante de alta pureza) sirven como materiales ópticos centrales en las gafas de AI y RA. Con su ​​indice de refracción alto (2,6–2,7 @ 400–800 nm)​​ y ​​características de baja absorción óptica​​, abordan problemas como los "efectos arcoíris" y la insuficiente transmitancia de la luz en los materiales tradicionales de vidrio o resina para guías de ondas de RA. Por ejemplo, las gafas Orion AR de Meta utilizan lentes de guía de ondas HPSI SiC, logrando un ​​campo de visión (FOV) ultra amplio de 70°–80°​​ con un grosor de lente de una sola capa de solo ​​0,55 mm​​ y un peso de ​​2,7 g​​, lo que mejora significativamente la comodidad de uso y la inmersión.

Características y ventajas principales de la oblea HPSI SiC

Propiedades del material, rendimiento óptico y valor de aplicación​​

​​1. Índice de refracción: 2,6–2,7​​

• Este alto índice de refracción permite reemplazar las estructuras ópticas multicapa con una lente de una sola capa, lo que reduce la pérdida de luz y mejora el brillo y la precisión del color. En consecuencia, permite pantallas visuales más puras, elimina los efectos arcoíris y admite la integración perfecta con Micro LEDs de alta resolución.

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2. Conductividad térmica: 490 W/m·K​​

• El material disipa rápidamente el calor generado por los Micro LEDs de alta potencia, lo que evita la deformación de la lente y extiende la vida útil del dispositivo. Esto garantiza un rendimiento estable incluso en entornos de alta temperatura, como el uso en exteriores.

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3. Dureza Mohs: 9,5​​

• Con una excepcional resistencia a los arañazos, el material resiste el desgaste diario. Esto reduce las necesidades de mantenimiento y extiende la vida útil de la lente, mejorando la usabilidad a largo plazo.

4. ​​Semiconductor de banda prohibida ancha​​

• Su compatibilidad con los procesos CMOS permite la litografía y el grabado a nanoescala para la fabricación precisa de rejillas ópticas. Esto facilita la producción a escala de oblea de componentes ópticos avanzados como guías de ondas difractivas y microresonadores.

Aplicaciones clave de la oblea HPSI SiC​

Oblea HPSI SiCParámetro clave

Comparación de especificaciones del sustrato SiC semi-aislante de 4 y 6 pulgadas​​
Parámetro	Grado	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
​​Poli-tipo​​	Grado Z / Grado D	4H	4H
​​Grosor​​	Grado Z	500 µm ± 15 µm	500 µm ± 15 µm
	Grado 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 micropipos​​	Grado Z	≤ 1 cm²	≤ 1 cm²
	Grado D	≤ 15 cm²	≤ 15 cm²
​​Resistividad​​	Grado Z	≥ 1E10 Ω·cm	≥ 1E10 Ω·cm
	Grado 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 / Alabeo / Deformación​​	Grado Z	≤ 2,5 µm / ≤ 5 µm / ≤ 15 µm / ≤ 30 µm	≤ 2,5 µm / ≤ 6 µm / ≤ 25 µm / ≤ 35 µm
	Grado 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
	Grado D	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,2 nm	Pulido Ra ≤ 1 nm / CMP Ra ≤ 0,5 nm
​​Grietas en los bordes​​	Grado D	Área acumulada ≤ 0,1%	Longitud acumulada ≤ 20 mm, individual ≤ 2 mm
​​Áreas politipo​​	Grado D	Área acumulada ≤ 0,3%	Área acumulada ≤ 3%
​​Inclusiones visuales de carbono​​	Grado Z	Área acumulada ≤ 0,05%	Área acumulada ≤ 0,05%
	Grado D	Área acumulada ≤ 0,3%	Área acumulada ≤ 3%
​​Arañazos en la superficie de silicio​​	Grado D	5 permitidos, cada uno ≤1 mm	Longitud acumulada ≤ 1 x diámetro
​​Desconchados de bordes​​	Grado Z	Ninguno permitido (ancho y profundidad ≥0,2 mm)	Ninguno permitido (ancho y profundidad ≥0,2 mm)
	Grado D	7 permitidos, cada uno ≤1 mm	7 permitidos, cada uno ≤1 mm
​​Dislocación de tornillo de rosca​​	Grado Z	-	≤ 500 cm²
​​Embalaje​​	Grado Z / Grado D	Cassette multi-oblea o contenedor de una sola oblea	Cassette multi-oblea o contenedor de una sola oblea

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Servicios ZMSH​

ZMSH, como entidad integrada de fabricación y comercio, ofrece soluciones integrales para productos de SiC:

• ​​Integración vertical​​: Los hornos de crecimiento de cristales internos producen obleas de tipo 4H-N, 4H-HPSI, 6H-P y 3C-N (2–12 pulgadas), con parámetros personalizables (por ejemplo, concentración de dopaje, resistencia a la flexión).

• ​​Procesamiento de precisión​​:

1. ​​Corte a nivel de oblea​​: El corte por láser y el pulido químico-mecánico (CMP) logran una rugosidad superficial <0,3 nm.
2. ​​Formas personalizadas​​: Produce prismas, obleas cuadradas y matrices de guías de ondas para la integración del módulo óptico AR.

• ​​Contáctenos​​: Muestras y consultas técnicas disponibles. Soporte de servicio completo, desde la validación del diseño hasta la producción en masa.

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Productos SiC de ZMSH

Obleas SiC 4H-Semi

1. Obleas SIC de alta pureza 4H-Semi de 4" Grado Prime Sustratos EPI de semiconductores Grado óptico para gafas AR

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Obleas SiC 4H-N

2. Sustrato de carburo de silicio SiC 4H-N de 4 pulgadas Diámetro 100 mm Tipo N Grado Prime Grado Dummy Grosor 350 um Personalizado

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Otros tipos de muestras de SiC

P1: ¿Por qué la oblea HPSI SiC es fundamental para las gafas AR?​​

A1: El ​​alto índice de refracción (2,6–2,7)​​ y la ​​baja absorción óptica​​ de la oblea HPSI SiC eliminan los efectos arcoíris en las pantallas AR, a la vez que permiten guías de ondas ultra delgadas (por ejemplo, las lentes de 0,55 mm de Meta Orion).

​​P2: ¿En qué se diferencia HPSI SiC del vidrio tradicional en óptica AR?​​

A2: HPSI SiC ofrece un ​​índice de refracción 2 veces mayor​​ que el vidrio (~2,0), lo que permite un FOV más amplio y guías de ondas de una sola capa, además de una ​​conductividad térmica de 490 W/m·K​​ para gestionar el calor de los Micro LEDs.

​​P3: ¿Es HPSI SiC compatible con otros materiales semiconductores?​​

A3: Sí, se integra con ​​GaN​​ y ​​silicio​​ en sistemas híbridos, pero su ​​estabilidad térmica​​ y sus ​​propiedades dieléctricas​​ lo hacen superior para la óptica AR de alta potencia.

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