Применения оптических волноводов из карбида кремния

Применения оптических волноводов из карбида кремния

I. Основные технологические преимущества волноводов из карбида кремния (SiC)

1Высокий показатель преломления и прорыв в оптических характеристиках

Волноводы из карбида кремния (SiC) имеют высокий показатель преломления до 2,7 (по сравнению с 2,0 для стеклянных подложков), что значительно повышает общую эффективность внутреннего отражения.Это уменьшает потребность в многослойных волноводах и позволяет полноцветный дисплей с однослойным волноводомЭто свойство эффективно устраняет эффект радуги в традиционных волноводах с поверхностной рельефной решеткой (SRG), вызванный колебаниями эффективности дифракции в разных длинах волны.при этом снижая оптические потери более чем на 30% по сравнению со стеклянными системами.

Случайное исследование: После интеграции волноводов SiC, Орион AR-очки Meta достигли толщины оптического двигателя менее 5 мм, сокращение веса на 40% и повышение эффективности света до 85%.

2Тепловая стабильность и механическая прочность

SiC имеет чрезвычайно высокую теплопроводность (490 W/m·K), более чем в 100 раз больше, чем стекло, что эффективно рассеивает тепло от источников света высокой мощности в устройствах AR, минимизируя тепловое искажение.С твердостью Моха 9.5 (второй только после алмаза), SiC также обеспечивает отличную износостойкость, что делает его идеальным для долгосрочного использования в потребительской электронике.

3Совместимость с будущими технологическими тенденциями

SiC поддерживает ультраширокополосную передачу от ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона, обеспечивая совместимость с технологиями отображения следующего поколения, такими как Micro LED и лазерное сканирование.Мета Лаборатории уже подтвердили свои преимущества в системе голографической проекции..

II. Оценка рыночного потенциала и ключевые факторы роста

1Спрос: рост проникновения аппаратного обеспечения AR

Расширение потребительской AR: Vision Pro от Apple продвигает отрасль вперед. К 2030 году мировые поставки очков AR, по прогнозам, достигнут 200 миллионов единиц,При этом 30% ожидается принять решения для волноводов SiC, что эквивалентно 60 млн единиц..

Предприятия: В промышленности и медицине растет спрос на высокояркие, высокотемпературные устройства AR. Си-цилиндроволновые проводники демонстрируют явные преимущества в экстремальных условиях.

2. Пути снижения затрат

Нынешние узкие места: В настоящее время стоимость SiC волноводов составляет около 1 долл.000Низкая производительность производства (ниже 20%) приводит к потерям материалов до 500 долларов США за штуку.

Стратегии сокращения затрат:

Материалы: Массовое производство 8-дюймовых SiC-субстратов (ожидается после 2026 года) может снизить затраты на сырье на 30%.

ПроцессПродвинутые методы, такие как фемтосекундная лазерная резка, могут повысить урожайность более чем на 50%.

Масштабы: Заказы от крупных игроков, таких как Meta и Apple, будут стимулировать расширение мощностей.

3. Прогноз размеров рынка

Консервативный сценарий (2030, 6 миллионов единиц): цена на единицу 1000 юаней → размер рынка 6 млрд юаней.

Оптимистичный сценарий (30% проникновения, 10 млн единиц): цена единицы в 1000 юаней → размер рынка в 10 млрд юаней.

III. Ключевые сегменты в промышленной цепочке и внутренние возможности

1- Материалы для подложки: стратегическое положение Tianyue Advanced.

Технологические барьеры: Tianyue занимает 14% мировой доли рынка (2023) в полуизоляционных SiC-субстратах.

Планы мощностей: К 2025 году мощность 6-дюймового SiC-субстрата достигнет 500 000 пластин в год, а 8-дюймовая пилотная линия была введена в эксплуатацию для поддержки производства AR-волноводов.

2Оборудование и технологии обработки

Инструменты для гравирования: Усовершенствованное оборудование ICP для гравировки от AMEC достигло точности 5 нм, подходящей для наногравировки на волноводах SiC.

Интеграция упаковки: Huawei HiSilicon и Sunny Optical совместно разрабатывают интегрированные модули датчиков волноводов, уменьшающие потерю оптической сцепки.

3Совместная работа по развитию экосистем

Метаэкосистема: Очки Orion AR планируется начать массовое производство в 2026 году, заказа на волноводы SiC уже размещены у Tianyue Advanced, Coherent и других поставщиков.

Внутренняя замена: Китайские бренды, такие как Huawei и OPPO, ускоряют собственные исследования и разработки.

Сопутствующие продукты

4H/6H полуизоляционная пластина из карбида кремния для производства/исследований/дрянного класса