कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) की क्रांति के चलते, AR ग्लास धीरे-धीरे लोगों के बीच लोकप्रिय हो रहे हैं। आभासी और वास्तविक दुनिया को सहजता से मिलाने वाले इस उपकरण के रूप में, AR ग्लास VR उपकरणों से इस मायने में भिन्न हैं कि उपयोगकर्ता एक साथ डिजिटल रूप से प्रक्षेपित छवियों और परिवेशीय प्रकाश दोनों को देख सकते हैं। इस दोहरी कार्यक्षमता को प्राप्त करने के लिए—आंखों में सूक्ष्म-प्रदर्शन छवियों को प्रक्षेपित करना और साथ ही बाहरी प्रकाश संचरण को बनाए रखना—ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आधारित AR ग्लास एक वेवगाइड (लाइटगाइड) संरचना का उपयोग करते हैं। यह डिज़ाइन छवियों को संचारित करने के लिए पूर्ण आंतरिक परावर्तन का लाभ उठाता है, जो ऑप्टिकल फाइबर संचरण के समान है, जैसा कि आरेख में दर्शाया गया है।
सामान्यतः, एक 6 इंच के उच्च-शुद्धता वाले अर्ध-अरोधक सब्सट्रेट से कांच के 2 जोड़े प्राप्त किए जा सकते हैं, जबकि एक 8 इंच के सब्सट्रेट से 3-4 जोड़े प्राप्त किए जा सकते हैं। SiC सामग्री को अपनाने से तीन महत्वपूर्ण लाभ मिलते हैं:
- असाधारण अपवर्तक सूचकांक (2.7): एकल लेंस परत के साथ 80° से अधिक पूर्ण-रंग दृश्य क्षेत्र (एफओवी) को सक्षम बनाता है, जिससे पारंपरिक एआर डिज़ाइनों में आम इंद्रधनुषी कलाकृतियों को समाप्त किया जा सकता है।
- एकीकृत त्रि-रंग (आरजीबी) वेवगाइड: यह बहु-परत वेवगाइड स्टैक को प्रतिस्थापित करता है, जिससे उपकरण का आकार और वजन कम हो जाता है।
- उत्कृष्ट तापीय चालकता (490 W/m·K): ऊष्मा संचय के कारण होने वाले प्रकाशीय क्षरण को कम करता है।
इन खूबियों के कारण SiC-आधारित AR ग्लास की बाज़ार में ज़बरदस्त मांग है। आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला ऑप्टिकल-ग्रेड SiC उच्च शुद्धता वाले अर्ध-अरोधक (HPSI) क्रिस्टलों से बना होता है, जिनकी सख्त निर्माण प्रक्रिया के कारण वर्तमान में इनकी लागत बहुत अधिक है। इसलिए, HPSI SiC सब्सट्रेट का विकास अत्यंत महत्वपूर्ण है।
1. अर्ध-अरोधक SiC पाउडर का संश्लेषण
औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन में मुख्य रूप से उच्च तापमान स्व-प्रसार संश्लेषण (एसएचएस) का उपयोग किया जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है:
- कच्चा माल: 10-100 माइक्रोमीटर कण आकार वाले 99.999% शुद्ध कार्बन/सिलिकॉन पाउडर।
- क्रूसिबल शुद्धता: धात्विक अशुद्धियों के प्रसार को कम करने के लिए ग्रेफाइट घटकों को उच्च तापमान पर शुद्ध किया जाता है।
- वातावरण नियंत्रण: 6N-शुद्धता वाला आर्गन (इन-लाइन प्यूरीफायर के साथ) नाइट्रोजन के समावेश को रोकता है; बोरॉन यौगिकों को वाष्पीकृत करने और नाइट्रोजन को कम करने के लिए थोड़ी मात्रा में HCl/H₂ गैसें डाली जा सकती हैं, हालांकि ग्रेफाइट के क्षरण को रोकने के लिए H₂ सांद्रता को अनुकूलित करना आवश्यक है।
- उपकरण मानक: संश्लेषण भट्टियों को कठोर रिसाव-जांच प्रोटोकॉल के साथ <10⁻⁴ Pa आधार निर्वात प्राप्त करना होगा।
2. क्रिस्टल विकास की चुनौतियाँ
HPSI SiC की वृद्धि के लिए शुद्धता संबंधी आवश्यकताएँ समान हैं:
- फीडस्टॉक: 6N+-शुद्धता वाला SiC पाउडर जिसमें B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, Fe/Ti/O सीमा से नीचे और न्यूनतम क्षार धातुएँ (Na/K) हों।
- गैस प्रणालियाँ: 6N आर्गन/हाइड्रोजन मिश्रण प्रतिरोधकता को बढ़ाते हैं।
- उपकरण: आणविक पंप अतिउच्च निर्वात (<10⁻⁶ Pa) सुनिश्चित करते हैं; क्रूसिबल का पूर्व-उपचार और नाइट्रोजन से शुद्धिकरण महत्वपूर्ण हैं।
2.1 सब्सट्रेट प्रोसेसिंग नवाचार
सिलिकॉन की तुलना में, SiC के लंबे विकास चक्र और अंतर्निहित तनाव (जिससे दरारें/किनारों का टूटना होता है) के कारण उन्नत प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है:
- लेजर स्लाइसिंग: इससे 20 मिमी के गोले से 30 वेफर्स (350 μm, वायर सॉ) से बढ़कर 50 से अधिक वेफर्स प्राप्त होते हैं, और 200 μm तक पतले करने की क्षमता भी है। प्रोसेसिंग का समय 8 इंच के क्रिस्टल के लिए 10-15 दिन (वायर सॉ) से घटकर 20 मिनट/वेफर से भी कम हो जाता है।
3. उद्योग सहयोग
मेटा की ओरियन टीम ने ऑप्टिकल-ग्रेड SiC वेवगाइड को अपनाने में अग्रणी भूमिका निभाई है, जिससे अनुसंधान एवं विकास निवेश को बढ़ावा मिला है। प्रमुख साझेदारियों में शामिल हैं:
- TankeBlue और MUDI Micro: AR डिफ्रेक्टिव वेवगाइड लेंस का संयुक्त विकास।
- जिंगशेंग मेक, लोंगकी टेक, एक्सरियल और कुनयू ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: एआई/एआर आपूर्ति श्रृंखला एकीकरण के लिए रणनीतिक गठबंधन।
बाजार के अनुमानों के अनुसार, 2027 तक प्रति वर्ष 500,000 SiC-आधारित AR इकाइयों का उत्पादन होगा, जिसके लिए 250,000 6-इंच (या 125,000 8-इंच) सबस्ट्रेट्स की आवश्यकता होगी। यह रुझान अगली पीढ़ी के AR ऑप्टिक्स में SiC की क्रांतिकारी भूमिका को रेखांकित करता है।
XKH उच्च गुणवत्ता वाले 4H-सेमी-इंसुलेटिंग (4H-SEMI) SiC सबस्ट्रेट्स की आपूर्ति में विशेषज्ञता रखती है, जिनका व्यास 2 इंच से 8 इंच तक अनुकूलित किया जा सकता है। ये सबस्ट्रेट्स RF, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और AR/VR ऑप्टिक्स में विशिष्ट अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तैयार किए जाते हैं। हमारी प्रमुख खूबियाँ विश्वसनीय मात्रा में आपूर्ति, सटीक अनुकूलन (मोटाई, अभिविन्यास, सतह की फिनिश) और क्रिस्टल वृद्धि से लेकर पॉलिशिंग तक की पूर्ण इन-हाउस प्रक्रिया हैं। 4H-SEMI के अलावा, हम 4H-N-प्रकार, 4H/6H-P-प्रकार और 3C-SiC सबस्ट्रेट्स भी प्रदान करते हैं, जो विभिन्न प्रकार के सेमीकंडक्टर और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक नवाचारों में सहायक होते हैं।
पोस्ट करने का समय: 8 अगस्त 2025