隨著人工智能技術的迅猛發展，AR眼鏡作為AI端側落地的核心載體，正逐步成為科技產業的焦點領域。在AI與AR深度融合的趨勢下，傳統玻璃、樹脂等鏡片基底材料在光波導方案中顯現明顯局限，難以滿足AR及AI眼鏡對更廣視場角、更輕機身、更長續航的核心需求，這一瓶頸既制約了產品性能升級，也影響了用戶體驗的優化。
近年來，寬禁帶半導體核心材料——碳化硅憑借其獨特物理特性與優異性能，受到AR整機廠商的高度關注。在新能源領域，碳化硅已展現出提升能源轉換效率與系統功率密度的顯著優勢；如今在光學顯示領域，該材料更被業界視為破解AR全彩顯示核心瓶頸的關鍵。目前，碳化硅、光波導及AR整機企業正緊密協作，開展技術創新與需求適配，這一跨界協同不僅有望實現AR眼鏡技術的突破性進展，更將為全產業鏈創造新的發展機遇。
高折射率+高熱導率 碳化硅筑牢AR顯示技術優勢
伴隨科技發展，AR眼鏡輕薄化設計趨勢推動光波導技術從離軸、棱鏡、自由曲面等光學方案中脫穎而出，成為當前AR光學的主流選擇。不過，現有技術路線仍存短板：幾何反射波導方案光損嚴重、擴瞳維度受限且工藝復雜、良率偏低；全息體光柵波導雖光學性能理想，但多層堆疊與嚴苛封裝要求使其量產難度極高。相比之下，表面浮雕光柵波導方案在制造成本與工藝成熟度上優勢顯著，光學性能亦表現出色。
值得關注的是，表面浮雕光柵波導方案在色散與彩虹紋問題解決上已取得實質性進展，而通過采用碳化硅作為襯底材料，可進一步優化光學性能。作為高折射率、高導熱率的先進材料，碳化硅不僅能提升光波導核心性能，更可強化AR眼鏡整體散熱效果。從技術成熟度與量產可行性綜合評估，表面浮雕光柵波導方案是當前最具前景的量產選擇，碳化硅的引入將為AR顯示技術突破提供核心支撐，推動行業邁向新發展階段。
三安光電技術中心總經理王篤祥指出，碳化硅的高折射率與高導熱率特性，可為AR眼鏡帶來四大核心優勢：
更大視場角：碳化硅折射率達2.6以上，遠超普通樹脂（約1.51）、高折射率樹脂（約1.74）、普通玻璃（約1.5）及高折射率玻璃（約1.9）。在光波導結構中，基底折射率直接決定視場角上限，傳統玻璃經三層堆疊后視場角僅約40度，而單層碳化硅鏡片即可實現80度以上視場角。
破解彩虹紋難題：彩虹紋源于環境光經AR波導后產生的分光現象，本質是光柵對不同波長光的衍射角度差異導致的色散。高折射率碳化硅可壓縮光在材料中的有效波長，進而縮小光柵周期、增大環境光衍射角度，使其超出人眼可視范圍，從根源上解決彩虹紋問題。
延長穩定續航：碳化硅熱導率約490W/m•K，遠高于玻璃（約1W/m•K）及樹脂等傳統材料，可快速傳導光機模塊與計算單元產生的熱量，避免局部高溫導致的性能衰減或器件損壞，支持5000尼特峰值亮度等高規格顯示需求及長時間穩定運行。
簡化散熱設計：傳統AR眼鏡依賴鏡腿散熱模塊或主動冷卻系統，增加了設備重量與復雜度。碳化硅的高熱導性可使光波導片集成散熱功能，僅通過被動散熱即可滿足需求；同時其優異散熱性能為提升設備集成度、增加傳感器配置預留了充足空間。
國內產業生態蓄勢待發 三安光電引領適配落地
作為功率半導體領域的成熟材料，碳化硅在AR眼鏡波導片基底應用上仍需全產業鏈協同突破。值得慶幸的是，中國在光學顯示與寬禁帶半導體領域的前瞻布局，為碳化硅規模化應用奠定了堅實基礎：顯示領域，中國已成為全球最大顯示面板生產制造與研發應用中心；寬禁帶半導體領域，器件規模穩步提升，裝備國產化加速推進，襯底及晶圓制造產線建設與產能釋放持續提速。上下游產業的高效適配，正成為碳化硅在AR眼鏡領域規?；瘧玫暮诵尿寗恿Α?/p>
三安光電全資子公司——寬禁帶半導體供應商湖南三安，已推出性能滿足AR眼鏡制造需求的光學晶片，且產能儲備充足、產量持續爬坡。目前，其6英寸及8英寸光學晶片已通過國際頭部客戶認證并實現小批量出貨，12英寸光學晶片已完成客戶送樣驗證。同時，依托三安光電業界領先的Micro-LED量產能力，湖南三安的SiC襯底可與Micro-LED在AR眼鏡應用中形成解決方案協同，全力推動國產技術規?；涞亍?/p>
王篤祥坦言，當前碳化硅在AR眼鏡領域廣泛應用的核心制約因素為成本，需通過產業鏈協作與本地化配套破解。"8英寸、12英寸碳化硅晶片分別可切削4副、10副鏡片，當前碳化硅鏡片成本顯著高于玻璃及樹脂材質。未來需通過碳化硅晶體生長、晶圓加工設備及原輔料的國產化，結合大規模生產實現成本大幅下降。"
憑借高折射率與高導熱率特性，碳化硅正成為突破AR眼鏡視場角與散熱瓶頸的關鍵。在此技術革新進程中，三安等國內企業已展現突出優勢：子公司湖南三安不僅實現光學級碳化硅晶片的量產與客戶認證，更依托自主Micro-LED技術推動"碳化硅襯底+Micro-LED"一體化解決方案落地，為產業鏈國產化與規?；峁┖诵闹巍?/p>
展望未來，隨著三安等企業持續推進大尺寸晶片降本與產業鏈協同，碳化硅有望加速AR眼鏡向高性能、輕薄化方向普及，助力中國在下一代人機交互領域搶占全球先機。
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