2025未来商业生态链接大会暨第十届金陀螺奖颁奖典礼（以下简称“FBEC2025”） 于2025年12月5日在深圳湾万丽酒店盛大召开。本次大会由广东省游戏产业协会、深圳市互联网文化市场协会共同指导，陀螺科技主办，游戏陀螺、VR陀螺、陀螺财经、陀螺电竞、前方智能联合主办。

大会以“大道智简”为核心主题，聚焦游戏、XR、AI、电竞等前沿领域及行业热点议题，探讨新科技、新商业、新模式的未来价值共同探索技术本质，把握变革先机，让我们与所有探索者执简驭繁，共赴星海，破晓而行！

FBEC2025主会场C：镜观未来•2025全球AI眼镜技术产业趋势论坛，关注产品的差异化发展路径与技术融合，洞悉AI眼镜行业的前沿动态。现场邀请到臻晶半导体 董事长 陆敏博士带来主题为“AR眼镜用SiC单晶片的制造技术进展及趋势”的精彩演讲。

陆敏博士认为：碳化硅应用于AR眼镜极具潜力与想象空间，液相法有望大规模降低碳化硅波导材料成本。

以下为演讲实录（内容略有删减调整）：

各位下午好。我是来自臻晶半导体的陆敏，今天我给大家带来的分享题目是“AR眼镜用SiC单晶片的制造技术进展及趋势”。

首先我们先来看，AR眼镜中的碳化硅到底用在什么地方。简单来讲，AR眼镜本质上首先是一副眼镜，增强现实就是把手机的屏幕放到眼镜上，而碳化硅实际上就是镜片的材料，在镜片上再刻一层波导层。工作流程是有一个光机，把光透过光栅耦合进去，然后在波导中传输，再把光耦合出来，大概就是这么一个原理。碳化硅在这里是最关键的材料之一。

当然目前AR眼镜有多种波导技术，如几何光波导、衍射光波导等不同方案，碳化硅更适用于主流的 SRG，也就是我们常说的表面浮雕刻蚀波导。

接下来我们看碳化硅在整个系统中的价值、成本和市场情况。上午高通介绍了计算处理系统、信息采集、电池等模块。从整个光学模块来看，包括光机、光模组等大概占整机43%，其中有20%是光波导片，而这20%里头有85%是碳化硅材料。这样算下来，碳化硅的原材料成本占整机大概17%。

如果一副眼镜按3000元来算，碳化硅原材料就是500块钱左右。我们现在一片八寸晶圆能做五副眼镜，也就是说八寸晶圆必须要卖到2500元左右市场才能承受。但现实是现在一个八寸晶圆要1万块钱，意味着价格还需要再降四倍，才能真正进入大规模市场，这个压力还是很大的。

再看市场容量，保守估计2030年大概出货100万片碳化硅晶圆，对应材料市场约25亿元。将来如果AR眼镜真的像手机一样成为终端，一年出货10亿部，那碳化硅原材料市场就是5000亿规模，这是非常值得期待的。碳化硅原本主要用于功率器件，如今用于AR光学，为材料行业提供了新的第二增长曲线，也是我们非常期待的方向。

采用了碳化硅波导的Meta Orion

再说说碳化硅的优势。第一个优势是折射率高，它几乎是可见光窗口内折射率最高的材料之一。折射率高意味着视场角可以做得大，也就是屏幕看起来更大，沉浸感更强。同时折射率高也让光栅周期可以做得更小，衍射角更大，光波导的漏光更小。漏光小的意义是你眼睛里的信息不会泄漏出去，别人看不到你的内容，隐私性更好；同时环境光也不容易进入你的眼睛干扰你。

第二个是热导率高，它是传统玻璃的近500倍。随着眼镜功能越来越多、功耗越来越大，发热也会增加，而碳化硅可以很容易把热导出来并散出去，不需要额外的主动散热装置，既降低重量又降低成本，散热基本可以完全依赖被动方式。

第三个是密度低。密度3.2，它比高折射率玻璃低，比低折射率玻璃高一点。但因为碳化硅强度高，可以做得更薄，总体重量可以减轻。现在碳化硅波导厚度能做到0.55mm，重量2.7g。实际强度还可以让它减薄到0.3mm以下，重量还能更轻。今天上午也有嘉宾提到，AR眼镜最终的重量对佩戴舒适度极其关键。

还有一点是它的强度和硬度大，这既是优点也是缺点。好的一面是硬度高，不容易划伤；强度高，抗摔能力强，可以做得更薄。但坏的方面是加工难度大。AR眼镜对镜面的面型要求比功率应用更高，硬度越高加工越困难，这是碳化硅带来的挑战。

再说说碳化硅目前还不够成熟的地方。价格是一方面，更关键的是性能还有一些不足。一个问题是光学损耗大，主要来自体吸收和体散射。AR眼镜首先是一副眼镜，必须透光，而碳化硅的透过率比常规玻璃差一些，因为吸收较高。不过现在通过镀高反射膜，反射可以降低，透过率可以满足要求，这不是大问题。

更关键的是光波导效率必须提高。如果效率不提高，就意味着光机功率要更高，功耗也会上升。碳化硅由于折射率高，本身效率比低折射率材料会高，但体吸收和体散射仍然必须大幅降低，否则整体效率仍然会受到影响。

从微观结构来看，体吸收主要和点缺陷有关，而这一点对光学应用的要求恰恰比常规功率应用更高。常规功率应用里点缺陷往往不被重点考虑；线缺陷、面缺陷、体缺陷在常规功能应用中要求很严格，只要满足这些要求，一般在光学应用里问题也不大。但这些缺陷都会带来散射，而散射一增加，就会导致整体光学效率下降，也会影响最终成像的对比度。散射增加会提升暗场亮度，从而影响画面的对比度。

碳化硅目前最核心的不成熟点或者说最大的缺点，是内应力大。这是一个非常致命的问题，因为应力和光学应用中的折射率是强相关的，而且是正相关。现在常规的碳化硅生产方法往往带来较大的应力，应力水平往往能达到几十兆帕。一旦有应力，或者应力不均匀，第一会造成折射率不均匀；而一整片材料折射率的不均匀，会导致光栅结构很难做，使光栅设计面临很大麻烦。

更重要的是，碳化硅在某些方向是没有双折射的，但一旦引入应力，就会产生双折射。双折射会带来与其相关的光学损耗，最终导致光波导成像质量下降，画面的亮度、色彩甚至最终的观看舒适度都会受影响。对于佩戴者来说，画面会感觉发灰、色偏、眼累等，而这些都是由于应力导致的。这些问题是碳化硅相对于长久发展成熟的玻璃工艺所必须克服的。只有解决了这些问题并把成本降下来，它才能在AR领域大规模铺开。

碳化硅波导的要求其实很简单：首先单片镜片的均匀性必须一致，这种均匀性包括折射率、透过率、应力等；其次，两片镜片之间也要保持一致性，也就是单片的均匀性和两片之间的匹配度，这是AR终端应用中最核心的要求。

现在从指标上来看，碳化硅目前的透过率大约67%，还是有点低；散射问题会直接决定雾度的增加；平整度也非常关键。现在普遍认为平整度需要做到两个微米甚至更低，这个数据在传统功率应用中已经非常低了。传统的功率应用TTV五个微米就可以了，所以AR眼镜对平整度提出了更高标准。最后还有折射率均匀性，它和应力直接相关。

前面讲的都是材料本身的特性以及它对产业的影响，接下来讲我们如何制造这种材料。

碳化硅原来的最大应用领域在功率器件，但现在这个领域6英寸产能过剩、价格下降，几乎所有做碳化硅的人在功率领域都不赚钱，基本上是低于成本的。但8英寸晶圆现在还有一点利润，因为产能尚未完全打开。正因为如此，光学应用成为碳化硅从业者非常期待的方向，市场空间巨大，但渗透率至今不足，核心原因就是价格太贵。

要降低成本，必须依靠工艺和技术创新。碳化硅目前成熟的长晶方法有两种，主流的是气相法，它生产一个8英寸晶圆成本大约1万块钱，这项技术已经发展了近40年，继续降低四倍成本的空间非常有限。

幸运的是，现在出现了一种新的技术——液相法。它处在产业化前夜，具备把成本降低四倍的潜力。之所以能降低成本，主要是四个原因：

第一，可控可视化生长能力强，良率高；第二，长晶效率高，晶碇厚；第三，生长温度更低，可低到500℃，能耗成本下降；第四，原材料成本只有气相法的一半。综合测算，8英寸晶片从1万元降到约2500元是有可能的。

我们接下来聚焦液相法的生长技术。原理其实非常简单，就像盐湖那样，盐湖的表面或湖底会自然结晶。液相法的原理和这个类似，是让碳化硅在硅溶液中达到过饱和，然后析出，原理古老且直观。它是一种近平衡态的生长方式。

除了刚才提到的低成本外，液相法还有一个重要优点——生长的晶锭厚度效率更高，生长出来的晶体质量更好。点缺陷、线缺陷、面缺陷都能大幅降低，体吸收和散射自然下降。此外，由于是近平衡生长，它天然具有低应力特性，恰好对应前面碳化硅最难攻克的那些痛点。

这里展示的是液相法材料应用在功率器件上的良率变化，良率明显提高，说明缺陷密度大幅下降。其原因来自液相法的生长机制，它具备缺陷转换能力，能在生长过程中把缺陷“躺平”，最终排出晶体，获得高质量晶体。

最后再介绍一下我们公司。臻晶半导体专注于液相法碳化硅长晶，从成立开始，就是希望在功率应用领域降低成本。而现在光学应用的到来，对我们来说反而是巨大的机会。我们专注于液相法长晶炉设备以及用这些设备生长材料，是一个设备与材料结合的公司。经过四五年研发，我们的设备和材料体系已经成型，这些设备采用不同的加热方式，多款炉型已经产品化，并推向市场。

我们提供的是一整套服务，不仅卖设备，还包含生长工艺。也就是说，只要买了我们的设备，我们就能保证你能生长出材料。这些是材料的一些样品图，检测结果显示晶型一致性非常好，晶体质量好。掺杂的可控性也非常好，不过光学应用需要把掺杂降到最低。缺陷密度方面，目前我们在某些区域的位错密度已经降低到1000以下，是非常优秀的数据。而传统气相法往往在几千到一万之间，这些高缺陷密度会影响碳化硅的光学均匀性。我们甚至通过扩径技术把缺陷几乎完全消除。这样的区域如果用来做镜片，光学均匀性和一致性就非常理想。

未来的产业化重点包括：通过溶剂包裹和除氮技术解决透明度，通过进一步降低缺陷改善体吸收和散射，通过提升晶锭厚度降低成本。我们会持续升级设备，同时优化原材料配方和热场工艺，确保实现可控生长。我们在传统功率应用领域——尤其是导电型P、N产品上已经接近成熟。预计在明年，我们可以推出适用于光学应用的6-8英寸的低成本产品，从而更好地助力国内 AR 产业在材料端的快速扩张。

以上就是今天的分享，谢谢。