一片碳化硅，正在改变AR眼镜的未来

聚焦AR眼镜关键：SiC光波导和Si/C负极材料技术研讨会

为了推动 AR 眼镜技术的发展，解决碳化硅光波导和硅碳负极材料等关键技术难题，加强行业内的交流与合作，半导体在线和石墨邦11月7日在无锡联合举办“聚焦 AR 眼镜关键：碳化硅光波导及硅碳负极材料技术研讨会”，欢迎参会、参展等合作。

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在新能源汽车的浪潮中，碳化硅（SiC）作为核心功率器件的价值已广为人知，但它的应用版图远不止于此。当我们把目光投向“汽车之外”的未来赛道，便会发现SiC正凭借其独特的物理特性，成为下一代消费电子产品的关键“拼图”。

2024年10月，科技巨头Meta在其Orion AR眼镜中引入了SiC蚀刻波导与MicroLED的结合，一举解决了困扰行业已久的视场角、重量和光学伪影等关键瓶颈。Meta在介绍Orion时，更是给予了SiC很多的笔墨。

Meta Orion AR眼镜（图源：Meta）

随着Meta等巨头在2025年继续发布新品，AR眼镜市场迎来新一轮催化。在通往“全天候佩戴”的消费级圣杯之路上，一副轻薄、高清、长续航的AR眼镜究竟还缺少哪块关键拼图？答案，或许就藏在一片看似普通的晶莹薄片之中——碳化硅（SiC），它正在这个被视为下一代计算平台的赛道上，开辟出全新的应用方向。

AR眼镜的“不可能三角”

长久以来，AR眼镜的发展陷入“光学、功耗与轻薄化”的三角困境：追求广阔的视场角（FOV）和高清的画质，往往意味着更复杂、更厚重的光学模组；而高亮度的显示和强大的算力，则带来了功耗与散热的巨大挑战；消费者无法接受一副需要时刻充电、佩戴沉重且运行时发烫的眼镜。

目前，“Micro LED + 光波导”被广泛认为是实现AI眼镜轻量化和高亮度的可行方案：

Micro LED优势：相比于Micro OLED，Micro LED的像素密度更高，最高可达500万尼特，虽然目前亮度仍在提升，但它在光波导技术中的应用前景被看好。

光波导优势：相比于传统的Birdbath方案，光波导技术可以实现更高的透光率（超过80%），从而支持更高的亮度输出，更适合户外等明亮场景。

更为直观的比较是，“Micro LED +光波导”方案的重量可以控制在50-100克，而Micro OLED + Birdbath方案的重量则在70-100克。前者更适合全天候、高亮度的应用场景，后者则更偏向于室内场景。

在第26届中国国际光电博览会上，歌尔、JBD、鸿石智能、镭昱、芯视元等Micro LED供应链厂商携最新产品亮相，凸显AR上游部件的活跃度。预计2025年多个品牌将推出采用该技术的产品。

然而，仅仅有了一块好的屏幕还远远不够。如何将Micro LED发出的光，高效、无损、轻薄地传导至人眼，同时解决整机的能源管理难题，成为了压在所有厂商头顶的达摩克利斯之剑。

碳化硅的新舞台：从功率器件到光学波导

传统上，碳化硅（SiC）被视为第三代半导体的代表材料，以其在电源管理领域的高效性能而广为人知。然而，在AR眼镜这一新兴应用中，SiC正展现出意想不到的价值，特别是在衍射波导透镜的研发上。

衍射波导是一种利用光栅结构引导和传播图像的显示技术，它能在保持大视场角的同时大幅减薄透镜厚度，使AR眼镜外观更接近普通眼镜。SiC在这一环节的优势在于其高达2.6–2.7的折射率，较传统玻璃或树脂材料（1.8–2.0）提升近50%。这意味着，在同样视场角条件下，SiC波导镜片可以设计得更薄、更简洁：单层镜片即可实现70°–80°的超大视场角，厚度仅0.55mm，重量仅2.7g。这不仅从源头上减轻了佩戴负担，还有效解决了衍射光波导长期存在的“彩虹纹”问题，显著提升画面纯净度。

Meta的Orion AR 眼镜便是一个代表性案例。借助SiC材料的突破性改进，其光学堆栈实现了约70°的宽阔视场，同时将彩虹等杂散光效应降至最低，为AR显示质量树立了新标杆。

（图源：Meta）

除了光学优势，SiC在电源管理和散热方面同样表现突出。AR眼镜的Micro LED显示屏需要高亮度输出，这通常伴随高功耗和热积累。SiC的热导率高达490 W/m·K（接近铜，远超普通玻璃百倍以上），能快速导出发热，确保光源稳定运行并延长寿命。同时，作为功率器件材料，SiC还能提供高效能源管理，帮助眼镜摆脱“短续航”的桎梏，从而真正迈向全天候佩戴。

更进一步，SiC的耐用性也是AR走向消费级市场的关键支撑。其莫氏硬度达到9.5，仅次于钻石，使镜片具备极强的抗刮擦能力，能够承受日常高频使用。这与消费者对耐磨、持久的电子产品期待高度契合。

从市场视角看，SiC成本约占AR眼镜总成本的20%以上，是规模化普及的核心受益环节。业内预测，若单副SiC镜片成本下降至约1000元，并实现2000万副销量，将撬动一个200亿元级别的市场。

综上，SiC几乎以“一材多能”之力，同时破解了AR眼镜在轻（轻薄）、强（耐用）、久（长续航）、清（无彩虹纹）四大维度的核心瓶颈。

如果说 Micro LED 解决了“看什么”的问题，那么 SiC 则解决了“怎么看”和“看多久”的问题。因此，“Micro LED + SiC”的组合，正被业内普遍视为AR眼镜走向成熟的主流技术路径。

手握两张“王牌”的产业链赋能者

在这场通往AR新纪元的竞赛中，从上游材料到终端应用，各路玩家摩拳擦掌，竞相布局核心器件以抢占先机。在这其中，三安光电是市场上少数同时在Micro LED和SiC两大核心部件上均有深厚积累和垂直整合能力的企业。

在Micro LED领域，三安光电拥有丰富的研发经验和先进的生产工艺。公司通过不断优化芯片结构和制造流程，成功实现了Micro LED芯片的小型化和高效率化，在亮度、对比度、色彩饱和度、响应速度等方面均达到行业先进水平。三安光电的Micro LED产品在AR上的应用正与国内外终端厂商配合方案优化，已从技术验证迈向小批量验证阶段。

在SiC领域，三安光电更是建立了从衬底、外延到芯片的自主制造平台。其光学晶片在400-700nm可见光波段无吸收峰，光吸收系数达到光学级玻璃水平；光学片表面粗糙度（Ra）小于0.3nm，晶片总厚度变化（TTV）小于1微米；关键技术指标均达到AR眼镜光波导制造要求，面型参数已处于国际前列，光学晶片已成功通过国际头部客户认证，并与相关客户建立战略合作，有序实现小批量出货，市场份额持续扩大。

三安光电技术中心总经理王笃祥表示：“应用AR眼镜的SiC技术加工技术基本已经克服，现在主要工作是良率提升和优化；目前面临最大的问题就是成本高，但是我们预估到27年随着SiC AR眼镜的规模化出货，成本是可以满足的。”

“双核”布局，Micro LED与SiC的协同效应显而易见：前者确保极致视觉体验，后者优化能源管理和散热耐久，二者结合能帮助终端厂商显著缩短研发周期、降低供应链复杂性，并加速AR眼镜从原型到规模化生产的进程。在竞争激烈的市场环境中，这种完整性优势转化为实实在在的竞争力——更低的内部协调成本、更敏捷的迭代响应，以及更稳定的交付保障。相比那些仅专注单一领域的厂商，三安能提供“一站式”集成方案，直接攻克AR眼镜制造商面临的瓶颈，推动行业向更高性能、更低成本的方向迈进。

结语

AR眼镜的真正爆发，绝非依靠单一环节的突破，而是整个产业链协同走向成熟的结果。碳化硅（SiC）作为关键材料的引入，正在为这条赛道打开新的可能性，也在悄然重塑显示、散热和耐久性的底层逻辑。尽管当前SiC在AR领域的量产仍面临工艺复杂度与成本压力，但随着像三安光电这样具备全链条整合能力的企业不断突破，行业正在逐步跨越从技术验证到规模出货的“最后一公里”。

文章来源：今日头条-半导体行业观察

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