中国粉体网讯 从虚拟场景构建到现实交互融合，AR/VR技术正持续重构人类与数字世界的连接方式。光波导作为依托全反射原理实现光信号传输的核心结构，具备高带宽、抗电磁干扰、分布式传感及良好生物相容性等优势，已成为AR/VR显示系统的关键部件。当前，AR/VR显示技术正从传统几何光学加速向衍射光学升级迭代，具备高效率、轻量化、可规模化量产特性的衍射光栅，已成为产业突破的核心关键器件。
碳化硅（SiC），作为在新能源汽车、工业电源等领域大放异彩的功率半导体材料，正成为AR衍射光波导衬底材料的“新贵”，主要得益于SiC的以下特性：
（1）高折射率（2.6-2.7）：支持更紧凑的光栅设计，提升视场角（FOV）；
（2）高硬度、高热导率：适应复杂加工与高温环境，佩戴安全；
（3）光学稳定性强：无彩虹纹干扰，画质更清晰；
（4）轻薄化：镜片厚度仅0.55mm，单片重量仅2.7g，AR眼镜成品佩戴舒适。
表面浮雕光栅（SRG）波导是衍射光波导的主流方案。SRG通过刻蚀或纳米印压等工艺在材料表面形成具有周期性的纳米微结构，主要用于满足衍射条件，实现图像光的耦入和耦出。
纳米压印：目前主流，核心是其完美适配AR光波导的加工需求，且相较其它工艺具备成本、效率、设计、量产等多维度的综合优势。纳米压印通过压印来复制模板上的图案，压印效果主要取决于压印模板图形的精度。
光刻/刻蚀：长远研发方向，为实现更复杂的光栅结构和更高的精度，是必然方向。AR行业通常使用电子束曝光（EBL）、深紫外曝光（DUV）等光刻方式进行光栅图案的加工。干法刻蚀则通过等离子体（ICP）或离子束（RIBE）轰击基底表面，选择性去除未被光刻胶保护的基底材料，实现基底表面图案化。相比于纳米压印工艺，刻蚀工艺有更大的加工自由度，可以选用更高折射率、密度更低、透过率更高的材料，如SiC、TiO2等，同时刻蚀工艺也具备更强的环境耐受性，且能兼容半导体晶圆制造技术。
2026年5月20-21日，中国粉体网将在江苏•苏州举办“2026AR/VR眼镜核心技术与应用大会”。届时，我们邀请到甬江实验室张瓦利研究员出席本次大会并作题为《面向AR/VR应用的SiC衍射光学器件制备关键技术与工艺挑战》的报告。报告将介绍SiC衍射光学器件在制备过程中的关键技术与工艺难点，涵盖纳米压印与DUV光刻图形化、硬掩膜策略及SF6/O2等离子体环境下的刻蚀优化；还将对比SiC与TiO2、Ta2O5、SiNx等材料的工艺特征，分析刻蚀速率、角度一致性及掩膜耐蚀性等关键问题，为下一代AR/VR衍射光学器件的高精度与规模化制造提供技术路径。
专家简介
张瓦利，甬江实验室微纳器件制备平台研究员与技术负责人。博士毕业于新加坡南洋理工大学，曾任职ASML光刻工程师，新加坡制造科技所薄膜制备研究中心研究员，飞利浦Lumileds研发部高级经理。2023年加入甬江实验室，任信息材料与微纳器件制备平台技术负责人。主要从事光电子器件、微电子器件的设计与制备以及半导体器件的2.5D/3D异构集成先进封装等领域的开发工作。任职国际薄膜学会执行委员会委员，并多次作为核心组委会成员，组织国际薄膜学术会议。发表国际期刊论文14余篇，出版1部学术论著章节，申请专利20余项，其中PCT专利5项。
参考来源：
姜玉婷等：增强现实近眼显示设备中光波导元件的研究进展
宽禁带半导体技术创新联盟
（中国粉体网编辑整理/石语）
注：图片非商业用途，存在侵权请告知删除！
