在新能源汽車的浪潮中，碳化硅（SiC）作為核心功率器件的價(jià)值已廣為人知，但它的應(yīng)用版圖遠(yuǎn)不止于此。當(dāng)我們把目光投向“汽車之外”的未來(lái)賽道，便會(huì)發(fā)現(xiàn)SiC正憑借其獨(dú)特的物理特性，成為下一代消費(fèi)電子產(chǎn)品的關(guān)鍵“拼圖”。
2024年10月，科技巨頭Meta在其Orion AR眼鏡中引入了SiC蝕刻波導(dǎo)與MicroLED的結(jié)合，一舉解決了困擾行業(yè)已久的視場(chǎng)角、重量和光學(xué)偽影等關(guān)鍵瓶頸。Meta在介紹Orion時(shí)，更是給予了SiC很多的筆墨。
Meta Orion AR眼鏡（圖源：Meta）
隨著Meta等巨頭在2025年繼續(xù)發(fā)布新品，AR眼鏡市場(chǎng)迎來(lái)新一輪催化。在通往“全天候佩戴”的消費(fèi)級(jí)圣杯之路上，一副輕薄、高清、長(zhǎng)續(xù)航的AR眼鏡究竟還缺少哪塊關(guān)鍵拼圖？答案，或許就藏在一片看似普通的晶瑩薄片之中——碳化硅（SiC），它正在這個(gè)被視為下一代計(jì)算平臺(tái)的賽道上，開辟出全新的應(yīng)用方向。
AR眼鏡的“不可能三角”
長(zhǎng)久以來(lái)，AR眼鏡的發(fā)展陷入“光學(xué)、功耗與輕薄化”的三角困境：追求廣闊的視場(chǎng)角（FOV）和高清的畫質(zhì)，往往意味著更復(fù)雜、更厚重的光學(xué)模組；而高亮度的顯示和強(qiáng)大的算力，則帶來(lái)了功耗與散熱的巨大挑戰(zhàn)；消費(fèi)者無(wú)法接受一副需要時(shí)刻充電、佩戴沉重且運(yùn)行時(shí)發(fā)燙的眼鏡。
目前，“Micro LED + 光波導(dǎo)”被廣泛認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)AI眼鏡輕量化和高亮度的可行方案：
Micro LED優(yōu)勢(shì)：相比于Micro OLED，Micro LED的像素密度更高，最高可達(dá)500萬(wàn)尼特，雖然目前亮度仍在提升，但它在光波導(dǎo)技術(shù)中的應(yīng)用前景被看好。
光波導(dǎo)優(yōu)勢(shì)：相比于傳統(tǒng)的Birdbath方案，光波導(dǎo)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高的透光率（超過(guò)80%），從而支持更高的亮度輸出，更適合戶外等明亮場(chǎng)景。
更為直觀的比較是，“Micro LED +光波導(dǎo)”方案的重量可以控制在50-100克，而Micro OLED + Birdbath方案的重量則在70-100克。前者更適合全天候、高亮度的應(yīng)用場(chǎng)景，后者則更偏向于室內(nèi)場(chǎng)景。
在第26屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)上，歌爾、JBD、鴻石智能、鐳昱、芯視元等Micro LED供應(yīng)鏈廠商攜最新產(chǎn)品亮相，凸顯AR上游部件的活躍度。預(yù)計(jì)2025年多個(gè)品牌將推出采用該技術(shù)的產(chǎn)品。
然而，僅僅有了一塊好的屏幕還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如何將Micro LED發(fā)出的光，高效、無(wú)損、輕薄地傳導(dǎo)至人眼，同時(shí)解決整機(jī)的能源管理難題，成為了壓在所有廠商頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。
碳化硅的新舞臺(tái)：從功率器件到光學(xué)波導(dǎo)
傳統(tǒng)上，碳化硅（SiC）被視為第三代半導(dǎo)體的代表材料，以其在電源管理領(lǐng)域的高效性能而廣為人知。然而，在AR眼鏡這一新興應(yīng)用中，SiC正展現(xiàn)出意想不到的價(jià)值，特別是在衍射波導(dǎo)透鏡的研發(fā)上。
衍射波導(dǎo)是一種利用光柵結(jié)構(gòu)引導(dǎo)和傳播圖像的顯示技術(shù)，它能在保持大視場(chǎng)角的同時(shí)大幅減薄透鏡厚度，使AR眼鏡外觀更接近普通眼鏡。SiC在這一環(huán)節(jié)的優(yōu)勢(shì)在于其高達(dá)2.6–2.7的折射率，較傳統(tǒng)玻璃或樹脂材料（1.8–2.0）提升近50%。這意味著，在同樣視場(chǎng)角條件下，SiC波導(dǎo)鏡片可以設(shè)計(jì)得更薄、更簡(jiǎn)潔：?jiǎn)螌隅R片即可實(shí)現(xiàn)70°–80°的超大視場(chǎng)角，厚度僅0.55mm，重量?jī)H2.7g。這不僅從源頭上減輕了佩戴負(fù)擔(dān)，還有效解決了衍射光波導(dǎo)長(zhǎng)期存在的“彩虹紋”問(wèn)題，顯著提升畫面純凈度。
Meta的Orion AR 眼鏡便是一個(gè)代表性案例。借助SiC材料的突破性改進(jìn)，其光學(xué)堆棧實(shí)現(xiàn)了約70°的寬闊視場(chǎng)，同時(shí)將彩虹等雜散光效應(yīng)降至最低，為AR顯示質(zhì)量樹立了新標(biāo)桿。
（圖源：Meta）
除了光學(xué)優(yōu)勢(shì)，SiC在電源管理和散熱方面同樣表現(xiàn)突出。AR眼鏡的Micro LED顯示屏需要高亮度輸出，這通常伴隨高功耗和熱積累。SiC的熱導(dǎo)率高達(dá)490 W/m·K（接近銅，遠(yuǎn)超普通玻璃百倍以上），能快速導(dǎo)出發(fā)熱，確保光源穩(wěn)定運(yùn)行并延長(zhǎng)壽命。同時(shí)，作為功率器件材料，SiC還能提供高效能源管理，幫助眼鏡擺脫“短續(xù)航”的桎梏，從而真正邁向全天候佩戴。
更進(jìn)一步，SiC的耐用性也是AR走向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的關(guān)鍵支撐。其莫氏硬度達(dá)到9.5，僅次于鉆石，使鏡片具備極強(qiáng)的抗刮擦能力，能夠承受日常高頻使用。這與消費(fèi)者對(duì)耐磨、持久的電子產(chǎn)品期待高度契合。
從市場(chǎng)視角看，SiC成本約占AR眼鏡總成本的20%以上，是規(guī)模化普及的核心受益環(huán)節(jié)。業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，若單副SiC鏡片成本下降至約1000元，并實(shí)現(xiàn)2000萬(wàn)副銷量，將撬動(dòng)一個(gè)200億元級(jí)別的市場(chǎng)。
綜上，SiC幾乎以“一材多能”之力，同時(shí)破解了AR眼鏡在輕（輕薄）、強(qiáng)（耐用）、久（長(zhǎng)續(xù)航）、清（無(wú)彩虹紋）四大維度的核心瓶頸。
如果說(shuō) Micro LED 解決了“看什么”的問(wèn)題，那么 SiC 則解決了“怎么看”和“看多久”的問(wèn)題。因此，“Micro LED + SiC”的組合，正被業(yè)內(nèi)普遍視為AR眼鏡走向成熟的主流技術(shù)路徑。
手握兩張“王牌”的產(chǎn)業(yè)鏈賦能者
在這場(chǎng)通往AR新紀(jì)元的競(jìng)賽中，從上游材料到終端應(yīng)用，各路玩家摩拳擦掌，競(jìng)相布局核心器件以搶占先機(jī)。在這其中，三安光電是市場(chǎng)上少數(shù)同時(shí)在Micro LED和SiC兩大核心部件上均有深厚積累和垂直整合能力的企業(yè)。
在Micro LED領(lǐng)域，三安光電擁有豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。公司通過(guò)不斷優(yōu)化芯片結(jié)構(gòu)和制造流程，成功實(shí)現(xiàn)了Micro LED芯片的小型化和高效率化，在亮度、對(duì)比度、色彩飽和度、響應(yīng)速度等方面均達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。三安光電的Micro LED產(chǎn)品在AR上的應(yīng)用正與國(guó)內(nèi)外終端廠商配合方案優(yōu)化，已從技術(shù)驗(yàn)證邁向小批量驗(yàn)證階段。
在SiC領(lǐng)域，三安光電更是建立了從襯底、外延到芯片的自主制造平臺(tái)。其光學(xué)晶片在400-700nm可見(jiàn)光波段無(wú)吸收峰，光吸收系數(shù)達(dá)到光學(xué)級(jí)玻璃水平；光學(xué)片表面粗糙度（Ra）小于0.3nm，晶片總厚度變化（TTV）小于1微米；關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到AR眼鏡光波導(dǎo)制造要求，面型參數(shù)已處于國(guó)際前列，光學(xué)晶片已成功通過(guò)國(guó)際頭部客戶認(rèn)證，并與相關(guān)客戶建立戰(zhàn)略合作，有序?qū)崿F(xiàn)小批量出貨，市場(chǎng)份額持續(xù)擴(kuò)大。
三安光電技術(shù)中心總經(jīng)理王篤祥表示：“應(yīng)用AR眼鏡的SiC技術(shù)加工技術(shù)基本已經(jīng)克服，現(xiàn)在主要工作是良率提升和優(yōu)化；目前面臨最大的問(wèn)題就是成本高，但是我們預(yù)估到27年隨著SiC AR眼鏡的規(guī)模化出貨，成本是可以滿足的。”
“雙核”布局，Micro LED與SiC的協(xié)同效應(yīng)顯而易見(jiàn)：前者確保極致視覺(jué)體驗(yàn)，后者優(yōu)化能源管理和散熱耐久，二者結(jié)合能幫助終端廠商顯著縮短研發(fā)周期、降低供應(yīng)鏈復(fù)雜性，并加速AR眼鏡從原型到規(guī)模化生產(chǎn)的進(jìn)程。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，這種完整性優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的競(jìng)爭(zhēng)力——更低的內(nèi)部協(xié)調(diào)成本、更敏捷的迭代響應(yīng)，以及更穩(wěn)定的交付保障。相比那些僅專注單一領(lǐng)域的廠商，三安能提供“一站式”集成方案，直接攻克AR眼鏡制造商面臨的瓶頸，推動(dòng)行業(yè)向更高性能、更低成本的方向邁進(jìn)。
結(jié)語(yǔ)
AR眼鏡的真正爆發(fā)，絕非依靠單一環(huán)節(jié)的突破，而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同走向成熟的結(jié)果。碳化硅（SiC）作為關(guān)鍵材料的引入，正在為這條賽道打開新的可能性，也在悄然重塑顯示、散熱和耐久性的底層邏輯。盡管當(dāng)前SiC在AR領(lǐng)域的量產(chǎn)仍面臨工藝復(fù)雜度與成本壓力，但隨著像三安光電這樣具備全鏈條整合能力的企業(yè)不斷突破，行業(yè)正在逐步跨越從技術(shù)驗(yàn)證到規(guī)模出貨的“最后一公里”。
文章來(lái)源：今日頭條-半導(dǎo)體行業(yè)觀察
