中國粉體網(wǎng)訊  上世紀中葉，折射率超越鉆石的碳化硅嶄露頭角，成為重要的半導體材料。作為第三代半導體的代表，它憑借優(yōu)異性能，已在新能源汽車、通訊設施、太陽能電池等領域廣泛應用，為多個產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級提供關鍵支撐。

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隨著人工智能技術(shù)的爆發(fā)式增長，碳化硅的應用邊界持續(xù)拓展，如今正式踏入全新賽道——成為下一代人機交互入口“AI+AR”眼鏡的核心材料，正加速推動AR眼鏡向消費級市場邁進，開啟人機交互的全新篇章。

AR眼鏡“嚴選”光學材料：高要求是標配

對于AR眼鏡而言，核心訴求清晰且嚴苛：要在極其有限的設備空間內(nèi)，實現(xiàn)大視場角、高亮度、清晰穩(wěn)定的顯示效果，同時必須保證設備足夠輕薄、堅固耐用。而這些關鍵性能的實現(xiàn)，高度依賴光學材料的選擇，其中視場角與材料的折射率更是直接相關——材料折射率越高，AR眼鏡的視場角越大，人眼接收到的顯示畫面就越廣闊、越清晰，沉浸感也越強。

衍射光波導技術(shù)是AR眼鏡實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)顯示的核心技術(shù)之一，其原理是結(jié)合光的衍射現(xiàn)象與波導結(jié)構(gòu)，通過微納米級光柵引導光線高效傳播。在這一技術(shù)中，材料的折射率對光波導效率起著決定性作用，直接影響AR眼鏡的最終顯示表現(xiàn)。

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過去，AR眼鏡的光波導技術(shù)主要依賴玻璃和樹脂（光學聚合物）兩類材料，但二者均存在明顯短板：其中，玻璃的折射率較高，通常在1.5-1.9之間，能在一定程度上保障視場角需求。然而，玻璃密度大，導致鏡片重量沉，且加工難度高、生產(chǎn)成本昂貴，難以滿足消費級產(chǎn)品的輕量化與性價比要求；樹脂的優(yōu)勢在于重量輕、抗沖擊性強，適合大規(guī)模量產(chǎn)，成本相對較低。但樹脂的折射率僅約1.5，數(shù)值偏低，不僅限制了視場角的擴展，還存在易劃傷、厚度受限的問題。為了擴大視場角，設計者往往需要增加鏡片厚度或疊加多層鏡片，最終導致AR眼鏡又厚又重，既不符合消費級產(chǎn)品的審美標準，也影響用戶佩戴體驗。

碳化硅：AR眼鏡性能瓶頸的“破解密碼”

隨著增強現(xiàn)實（AR）與人工智能技術(shù)的深度融合，作為AR眼鏡核心光學組件的光波導，正從傳統(tǒng)玻璃基底向高性能碳化硅基底升級。這一技術(shù)革新，標志著AR行業(yè)朝著更輕量、更高清、更沉浸的用戶體驗方向加速前進，而碳化硅之所以能成為新一代核心材料，源于其五大突出優(yōu)勢：

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碳化硅材料具有高折射率，碳化硅材料折射率可達2.6以上，對比樹脂和玻璃等優(yōu)勢明顯，光波導結(jié)構(gòu)中，基底材料的折射率越高，AR鏡片的視場角FOV就更大，傳統(tǒng)玻璃經(jīng)過三層堆疊后僅為40度左右單層SiC鏡片即可實現(xiàn)80度以上FOV，可以提供更輕薄的尺寸和更大更清晰的視覺效果。

碳化硅材料具有高熱導率，碳化硅的熱導率(約490W/m·K)遠高于傳統(tǒng)光學材料如玻璃(約1Wm·K)和樹脂，傳統(tǒng)AR眼鏡因光機發(fā)熱常觸發(fā)過熱保護機制從而降低亮度及刷新率，而碳化硅波導片通過材料自身的高效熱傳導，顯著降低了熱量堆積風險。從而支持高亮度顯示和長時間穩(wěn)定運行。另外，碳化硅材料高導熱性使AR眼鏡得以簡化散熱設計進而實現(xiàn)輕量化設計。

碳化硅波導鏡片具有高透光性，這意味著它能夠讓更多的光線通過。在AR設備中，光線要穿過波導鏡片才能到達用戶的眼睛，形成虛擬圖像。鏡片高效傳導光線，才能讓AR設備呈現(xiàn)出清晰、明亮的虛擬圖像，如果鏡片透光性不好，那么圖像就會顯得模糊或暗淡。

碳化硅波導鏡片具有低損耗的特性，損耗是指光線在傳輸過程中由于材料吸收、散射等原因而損失的能量。對于波導鏡片來說，低損耗意味著光線在鏡片內(nèi)部傳輸時能夠保持較高的能量，能量浪費較少。這有助于AR設備中的虛擬圖像保持高保真度，不會出現(xiàn)失真或模糊的情況。

碳化硅具有很高的硬度，衡量礦物硬度的標準主要是由德國礦物學家莫斯提出的莫氏硬度，在莫氏硬度計上，碳化硅的硬度高達9.5，僅次于金剛石的10。這使得波導鏡片更加耐用，能夠承受日常使用中的刮擦和磨損。

企業(yè)競逐新賽道：碳化硅AR眼鏡產(chǎn)業(yè)化加速

Meta：2024年9月，Meta展示了一款名為Orion的AR眼鏡原型，其核心亮點是采用碳化硅鏡片，視場角遠超其他AR設備（通常不超過50度），碳化硅材料成為該設備實現(xiàn)性能突破的關鍵。

廣納四維：2024年，成功攻克碳化硅DUV光刻與刻蝕技術(shù)，推出的產(chǎn)品實現(xiàn)單片全彩顯示，厚度僅0.7mm、重量僅4g，還徹底消除了彩虹紋現(xiàn)象；2025年4月，與山西爍科晶體、國家納米智造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，三方圍繞碳化硅基底刻蝕制備衍射光波導鏡片的核心技術(shù)攻關與量產(chǎn)落地展開深度協(xié)同，助力AR眼鏡產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)國產(chǎn)化，加速消費級AR產(chǎn)品普及。

雷鳥創(chuàng)新：2025年1月，在發(fā)布會上推出“AI+AR”眼鏡雷鳥X3Pro，峰值亮度達5000nits；同時宣布正積極探索碳化硅光波導技術(shù)，目標是實現(xiàn)10000nits的峰值亮度，進一步提升AR眼鏡的顯示性能。

天科合達：2025年2月，與慕德微納在徐州簽署投資合同，共同出資成立合資公司，正式開啟AR衍射光波導鏡片技術(shù)研發(fā)與市場推廣的深度合作，致力于推動AR行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應用落地。

晶盛機電：2025年2月，XREAL、龍旗科技、晶盛機電與鯤游光電四家浙大系企業(yè)簽署《AI/AR產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略合作協(xié)議》，整合產(chǎn)品設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、光學技術(shù)與新材料應用等關鍵領域資源，以2027年實現(xiàn)L4級智能眼鏡技術(shù)突破為目標，驅(qū)動AI/AR產(chǎn)業(yè)鏈升級，并向全球產(chǎn)業(yè)伙伴發(fā)出協(xié)同創(chuàng)新倡議。

舜宇光學：2025年7月，舜宇光學旗下專注于AR眼鏡半導體光學領域的子公司舜宇奧來，與SiC襯底供應商天岳先進簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，并與半導體設備廠商中微半導體簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，啟動國產(chǎn)集成電路設備在微納光學領域的在地協(xié)作。

成都光嶼高維：2025年7月，旗下品牌Coray發(fā)布CorayAir2彩色智能AR眼鏡，不僅實現(xiàn)碳化硅全彩光波導AR眼鏡的量產(chǎn)，還首次將該技術(shù)AR眼鏡的價格壓縮至5000元以內(nèi)，大幅降低消費級AR產(chǎn)品的入手門檻，為市場普及奠定基礎。

小結(jié)

當前，AR眼鏡逐漸受到資本市場的青睞，輕量化、高性能已成為行業(yè)明確的發(fā)展方向。而碳化硅憑借高折射率、高熱導率、高透光性、低損耗、高硬度等核心優(yōu)勢，能有效破解傳統(tǒng)材料的性能瓶頸，為AR眼鏡的技術(shù)升級與消費級普及提供關鍵支撐。未來，隨著碳化硅技術(shù)的持續(xù)迭代與企業(yè)布局的不斷深化，其必將成為AR眼鏡產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力，推動人機交互進入全新階段。

參考來源：

電子發(fā)燒友網(wǎng)、行家說三代半、VRAR星球、搜狐科技、東吳證券、證券時報

新華社.AR眼鏡，離我們還有多遠

宋也男.構(gòu)建虛擬“實鏡”的超級材料——碳化硅

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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