ଅପ୍ଟିକାଲ୍-ଗ୍ରେଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଭ୍ଗାଇଡ୍ ଏଆର ଚଷମା: ଉଚ୍ଚ-ପବିତ୍ରତା ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁପାତିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି

d8efc17f-abda-44c5-992f-20f25729bca6 |

 

AI ବିପ୍ଳବର ପୃଷ୍ଠଭୂମି ବିରୁଦ୍ଧରେ, AR ଚଷମା ଧୀରେ ଧୀରେ ସାଧାରଣ ଚେତନାରେ ପ୍ରବେଶ କରୁଛି। ଏକ ଆଦର୍ଶ ଭାବରେ ଯାହା ଆଭାସୀ ଏବଂ ବାସ୍ତବ ଦୁନିଆକୁ ସୁଗମ ଭାବରେ ମିଶ୍ରଣ କରେ, AR ଚଷମା VR ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ଠାରୁ ଭିନ୍ନ, ଯାହା ବ୍ୟବହାରକାରୀମାନଙ୍କୁ ଏକ ସମୟରେ ଡିଜିଟାଲ୍ ଭାବରେ ପ୍ରକ୍ଷେପିତ ପ୍ରତିଛବି ଏବଂ ପରିବେଶୀୟ ପରିବେଶ ଆଲୋକ ଉଭୟକୁ ଅନୁଭବ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ। ଏହି ଦ୍ୱୈତ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ - ବାହ୍ୟ ଆଲୋକ ପ୍ରସାରଣକୁ ସଂରକ୍ଷଣ କରି ଆଖିରେ ମାଇକ୍ରୋଡିସ୍ପ୍ଲେ ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରକ୍ଷେପଣ କରିବା - ଅପ୍ଟିକାଲ୍-ଗ୍ରେଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC)-ଆଧାରିତ AR ଚଷମା ଏକ ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍ (ଲାଇଟ୍ ଗାଇଡ୍) ସ୍ଥାପତ୍ୟ ନିଯୁକ୍ତ କରେ। ଏହି ଡିଜାଇନ୍ ସ୍କିମେଟିକ୍ ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ପରି, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ସହିତ ସମାନ ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରସାରିତ କରିବା ପାଇଁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ପ୍ରତିଫଳନକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ।

 

b2a1a690d10e873282556c6263ac0be3 |

 

ସାଧାରଣତଃ, ଗୋଟିଏ 6-ଇଞ୍ଚ ଉଚ୍ଚ-ପବିତ୍ରତା ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁରୋଧକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ 2 ଯୋଡ଼ା ଗ୍ଲାସ୍ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ, ଯେତେବେଳେ ଏକ 8-ଇଞ୍ଚ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ 3-4 ଯୋଡ଼ା ଧାରଣ କରିପାରିବ। SiC ସାମଗ୍ରୀ ଗ୍ରହଣ ତିନୋଟି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ପ୍ରଦାନ କରେ:

 

  1. ବ୍ୟତିକ୍ରମଣାତ୍ମକ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ (2.7): ପାରମ୍ପରିକ AR ଡିଜାଇନରେ ସାଧାରଣ ଇନ୍ଦ୍ରଧନୁ କଳାକୃତିକୁ ଦୂର କରି, ଏକକ ଲେନ୍ସ ସ୍ତର ସହିତ >80° ପୂର୍ଣ୍ଣ-ରଙ୍ଗ କ୍ଷେତ୍ର ଦୃଶ୍ୟ (FOV)କୁ ସକ୍ଷମ କରେ।
  2. ସମନ୍ୱିତ ତ୍ରି-ରଙ୍ଗୀ (RGB) ୱେଭଗାଇଡ୍: ଏହା ମଲ୍ଟି-ଲେୟର ୱେଭଗାଇଡ୍ ଷ୍ଟାକ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ବଦଳାଇଥାଏ, ଯାହା ଡିଭାଇସ୍‌ର ଆକାର ଏବଂ ଓଜନ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ।
  3. ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ପରିବାହୀତା (୪୯୦ ୱାଟ୍/ମି·କେଭି): ତାପ ସଂଗ୍ରହ-ପ୍ରେରିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଅବନତିକୁ ହ୍ରାସ କରେ।

 

ଏହି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ SiC-ଭିତ୍ତିକ AR ଚଷମା ପାଇଁ ପ୍ରବଳ ବଜାର ଚାହିଦାକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିଛି। ବ୍ୟବହୃତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍-ଗ୍ରେଡ୍ SiC ସାଧାରଣତଃ ଉଚ୍ଚ-ପବିତ୍ରତା ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ (HPSI) ସ୍ଫଟିକ ଧାରଣ କରିଥାଏ, ଯାହାର କଠୋର ପ୍ରସ୍ତୁତି ଆବଶ୍ୟକତା ବର୍ତ୍ତମାନର ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟରେ ଅବଦାନ ରଖେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, HPSI SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

 

de42880b-0fa2-414c-812a-556b9c457a44

 

୧. ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁପାତକାରୀ SiC ପାଉଡରର ସଂଶ୍ଳେଷଣ
ଶିଳ୍ପ-ସ୍ତରର ଉତ୍ପାଦନ ମୁଖ୍ୟତଃ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସ୍ୱ-ପ୍ରଚାର ସଂଶ୍ଳେଷଣ (SHS) ବ୍ୟବହାର କରେ, ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯାହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଦାବି କରେ:

  • କଞ୍ଚାମାଲ: 10-100 μm କଣିକା ଆକାର ସହିତ 99.999% ବିଶୁଦ୍ଧ କାର୍ବନ/ସିଲିକନ୍ ପାଉଡର।
  • କ୍ରୁସିବଲ୍ ବିଶୁଦ୍ଧତା: ଧାତୁର ଅଶୁଦ୍ଧତା ପ୍ରସାରଣକୁ କମ କରିବା ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ବିଶୁଦ୍ଧିକରଣ କରାଯାଏ।
  • ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: 6N-ପବିତ୍ରତା ଆର୍ଗନ୍ (ଇନ-ଲାଇନ୍ ପ୍ୟୁରିଫାୟର୍ ସହିତ) ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତିକୁ ଦମନ କରେ; ବୋରନ୍ ଯୌଗିକକୁ ଅସ୍ଥିର କରିବା ଏବଂ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଟ୍ରେସ୍ HCl/H₂ ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରଚଳନ କରାଯାଇପାରେ, ଯଦିଓ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କ୍ଷୟକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ H₂ ସାନ୍ଦ୍ରତାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଆବଶ୍ୟକ।
  • ଉପକରଣ ମାନକ: ସିନ୍ଥେସିସ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ କଠୋର ଲିକ୍-ଯାଞ୍ଚ ପ୍ରୋଟୋକଲ୍ ସହିତ <10⁻⁴ Pa ବେସ୍ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ହାସଲ କରିବାକୁ ପଡିବ।

 

୨. ସ୍ଫଟିକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ
HPSI SiC ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସମାନ ଶୁଦ୍ଧତା ଆବଶ୍ୟକତା ଅଂଶୀଦାର କରେ:

  • ଫିଡଷ୍ଟକ୍: 6N+-ବିଶୁଦ୍ଧତା SiC ପାଉଡର ସହିତ B/Al/N <10¹⁶ cm⁻³, ସୀମା ତଳେ Fe/Ti/O, ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ କ୍ଷାରୀୟ ଧାତୁ (Na/K)।
  • ଗ୍ୟାସ୍ ସିଷ୍ଟମ୍: 6N ଆର୍ଗନ୍/ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ମିଶ୍ରଣ ପ୍ରତିରୋଧକତା ବୃଦ୍ଧି କରେ।
  • ଉପକରଣ: ଆଣବିକ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ଭାକ୍ୟୁମ୍ (<10⁻⁶ Pa) ସୁନିଶ୍ଚିତ କରନ୍ତି; କ୍ରୁସିବଲ୍ ପ୍ରାକ୍-ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପ୍ୟୁଜିଂ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଉଦ୍ଭାବନ
ସିଲିକନ୍ ତୁଳନାରେ, SiC ର ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ବୃଦ୍ଧି ଚକ୍ର ଏବଂ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ଚାପ (କ୍ରାକିଂ/ଧାର ଚିପିଂ କାରଣ) ପାଇଁ ଉନ୍ନତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଆବଶ୍ୟକ:

  • ଲେଜର ସ୍ଲାଇସିଂ: ପ୍ରତି 20-ମିମି ବୋଉଲରେ 30ଟି ୱେଫର୍ (350 μm, ତାର ସ) ରୁ 50ଟି ୱେଫର୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉତ୍ପାଦନ ବୃଦ୍ଧି କରେ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା 200-μm ପତଳା ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଥାଏ। ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟ 10-15 ଦିନ (ତାର ସ) ରୁ 8-ଇଞ୍ଚ ସ୍ଫଟିକ ପାଇଁ <20 ମିନିଟ୍/ୱେଫର୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହ୍ରାସ ପାଏ।

 

3. ଶିଳ୍ପ ସହଯୋଗ

 

ମେଟାର ଓରିଅନ୍ ଦଳ ଅପ୍ଟିକାଲ୍-ଗ୍ରେଡ୍ SiC ୱେଭ୍ଗାଇଡ୍ ଗ୍ରହଣ କରିବାରେ ଅଗ୍ରଣୀ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିଛି, ଯାହା ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ ନିବେଶକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିଛି। ପ୍ରମୁଖ ସହଭାଗୀତା ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:

  • ଟାଙ୍କେବ୍ଲୁ ଏବଂ MUDI ମାଇକ୍ରୋ: AR ଡିଫ୍ରାକ୍ଟିଭ୍ ୱେଭଗାଇଡ୍ ଲେନ୍ସର ମିଳିତ ବିକାଶ।
  • ଜିଙ୍ଗସେଙ୍ଗ ମେକ୍, ଲଙ୍ଗକି ଟେକ୍, ଏକ୍ସରିଆଲ୍, ଏବଂ କୁନୟୁ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ: ଏଆଇ/ଏଆର ଯୋଗାଣ ଶୃଙ୍ଖଳା ସମନ୍ୱୟ ପାଇଁ ରଣନୈତିକ ମେଣ୍ଟ।

 

ବଜାର ଆକଳନ ଅନୁଯାୟୀ 2027 ସୁଦ୍ଧା ବାର୍ଷିକ 500,000 SiC-ଆଧାରିତ AR ୟୁନିଟ୍ ହେବ, ଯାହା 250,000 6-ଇଞ୍ଚ (କିମ୍ବା 125,000 8-ଇଞ୍ଚ) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବ। ଏହି ଗତିପଥ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର AR ଅପ୍ଟିକ୍ସରେ SiCର ପରିବର୍ତ୍ତନକାରୀ ଭୂମିକାକୁ ଅଙ୍କାରି କରେ।

 

XKH 2-ଇଞ୍ଚରୁ 8-ଇଞ୍ଚ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କଷ୍ଟମାଇଜେବଲ୍ ବ୍ୟାସ ସହିତ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା 4H-ସେମି-ଇନସୁଲେଟିଂ (4H-SEMI) SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଯୋଗାଣରେ ବିଶେଷଜ୍ଞ, ଯାହା RF, ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଏବଂ AR/VR ଅପ୍ଟିକ୍ସରେ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରୟୋଗ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତ। ଆମର ଶକ୍ତିରେ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ଭଲ୍ୟୁମ୍ ଯୋଗାଣ, ସଠିକ୍ କଷ୍ଟମାଇଜେସନ୍ (ଘୁରତା, ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ, ପୃଷ୍ଠ ଫିନିସ୍), ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଠାରୁ ପଲିସିଂ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଇନ-ହାଉସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। 4H-SEMI ବ୍ୟତୀତ, ଆମେ 4H-N-ପ୍ରକାର, 4H/6H-P-ପ୍ରକାର, ଏବଂ 3C-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରୁ, ଯାହା ବିବିଧ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଏବଂ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉଦ୍ଭାବନକୁ ସମର୍ଥନ କରେ।

 

SiC 4H-SEMI ପ୍ରକାର

 

 

 


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅଗଷ୍ଟ-୦୮-୨୦୨୫