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高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2

一个碳化硅芯片业余爱好者的学习笔记。文献整理,业界新闻,偶有所得,天马行空。本公众号属于个人学习笔记,仅为个人业余兴趣爱好,不涉及任何商业目的。文中如果有引用不规范的地方敬请见谅。有人的爱好是养花养草唱歌钓鱼,也有人喜欢写TWiter博客抖音,我最近几年,喜欢周末偶尔读点书刷刷paper,看看前沿方向材料和器件技术发展。

题记:做点有趣的事,做个有趣的灵魂。

碳化硅晶体材料耐1600℃高温,高硬度,高温变形小,对可见光红光到红外光都透明,是个理想的大功率激光组件,光反射镜,投射,透射镜等光学组件的理想材料。

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2

以前全球的高功率激光多数是超短脉冲的光纤激光,或大反射镜的聚焦激光,聚焦方向性有限,光强能量积和发热有限。但最近几年来,高能激光能量要求越来越大,光束超远距离发射要求发散角小,准直度高,能量大,要求激光模块体积小重量轻。

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
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在碳化硅晶体材料加工技术成熟前,这一直都是个痛点。最近几年,碳化硅晶体材料的光学组件,甚至钻石💎晶圆晶体的光学组件加工技术研究开始出现,有非常大的产业化前景。

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2

如果你要问基于碳化硅光学晶体材料的大功率激光组件,光反射镜,投射,透射镜等光学组件是干啥的,咱笔记里得避免一些词汇,咱们可以说,这是给中国🇨🇳太空光伏电站 2028-2050的大太空光伏发电计划提供地球静止轨道到地面的能量传输的,

或者是,给AR眼镜👓做镜片的:

 

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基于碳化硅晶体材料的大功率激光组件,光反射镜,投射,透射镜等光学组件的加工技术,与AR眼镜波导的加工技术,有很多类似的地方。

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
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要在4/6/8寸碳化硅晶圆表面刻蚀出几百纳米周期尺寸和深度的亚微米减反射结构,增透射结构,增强闪耀反射结构,都不是容易的活,实在不太容易。

西湖大学:

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哈佛:
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这是和碳化硅AR眼镜👓问题是一个问题,现在的碳化硅AR眼镜👓除了碳化硅晶圆贵,另外关键就是碳化硅这种高硬度难加工材料,表面咋给刻蚀出亚微米百纳米级别的周期性微纳结构来?

 

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二堡十年前刻的:

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说起来,二堡当年在肖特基街道办的时候,还真干过这事情。虽然快十年前的时候,一片四寸碳化硅片子都上万块了,刻一片可是头疼的紧。

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
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看看,二堡十年前刻蚀的碳化硅表面亚微米减反射结构及其光透射增强测试数据,还是很漂亮的吧,表面反射率能降低30%以上。关键是,咱们这技术,都不需要光刻机,更不用说现在搞碳化硅AR眼镜片的朋友圈们到处找ASML浸入式ArF光刻机,这可是12寸先进工艺线上,45nm线才有的光刻机啊……

 

高能激光与碳化硅光学组件,超构表面加工技术研究笔记-2
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最近准备找个朋友圈一起支持下,二堡准备好好学习研究下基于碳化硅晶体材料的大功率激光组件,光反射镜,投射,透射镜等光学组件,咱们得给中国🇨🇳2028-2050的太空光伏计划贡献点力量。而且据说,这是个上百亿级的超级大项目💰💰💰💰💰👍

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