碳化硅SiC行業(yè)深度-打開AR眼鏡新應(yīng)用場景半絕緣型碳化硅襯底片放量在即_第1頁
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文檔簡介

證券分析師:周爾雙證券分析師:李文意同比+7.8%,其中中國2024年出貨28.6萬副。光學(xué)顯成熟,光學(xué)性能優(yōu)秀。盡管存在色散和彩虹紋問題,但可以將襯底更換為SiC來解決。結(jié)合技術(shù)水平和量產(chǎn)難率同樣可以有效解決光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的彩虹紋和色散問題。高導(dǎo)熱性則有效提升了AR眼鏡的散熱能力和性能表和較好的被動(dòng)散熱能力。碳化硅襯底、表面浮雕光柵波導(dǎo)的發(fā)展、刻蝕工藝的突破,正是未來AR眼鏡加速在進(jìn)而降低鏡片材料成本。突破12寸襯底片量產(chǎn)工藝,才能實(shí)現(xiàn)碳化硅基底成本下降,帶動(dòng)AR眼鏡進(jìn)入大眾消費(fèi)級市場。我們預(yù)計(jì)若未來AR眼鏡出貨量1億臺時(shí),所需12寸碳化硅襯底約100022 數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:META官網(wǎng),IDC,precedenceresearch,東吳證券研究所41.1AR眼鏡能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬信息與現(xiàn)實(shí)世界的完美融合像、視頻、3D模型等)疊加到現(xiàn)實(shí)世界中,與現(xiàn)實(shí)環(huán)境融合,為用戶提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。而VR眼鏡則是通眼鏡以及AI+AR智能眼鏡三類。音頻AI智能眼鏡是AI型;拍照AI智能眼鏡在音頻AI智能眼鏡的基礎(chǔ)上集成了攝像頭,可以用于拍照、文字識別等;AI+AR智能眼鏡在拍照AI智能眼鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)一步融合了AR顯示功能,使得AI大模型能夠結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)通過AR提供實(shí)時(shí)推送與交互,如導(dǎo)航路徑疊加、物體識別標(biāo)注等,真正實(shí)現(xiàn)了智能化的虛擬與現(xiàn)實(shí)交互,成為AR眼鏡的理想形態(tài)。數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:IDC,艾瑞咨詢,東吳證券研究所5更好地滿足了消費(fèi)者需求,預(yù)計(jì)到2028年出貨有望突破295萬AR眼鏡出貨量(萬副)yoy(%,右軸)295.60202320242025E2026E2027E202全球可穿戴設(shè)備出貨量(億臺)全球智能手機(jī)出貨量(億臺)可穿戴/智能手機(jī)出貨量比例(%,右軸)04.86數(shù)據(jù)來源:艾瑞咨詢,數(shù)據(jù)來源:艾瑞咨詢,東吳證券研究所62023年中國AR市場份額前五位分別是Xreal、雷鳥、RXreal,45%Xreal,45%Rokid23%數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:META官網(wǎng),東吳證券研究所71.3AR眼鏡的核心在于光學(xué)顯示系統(tǒng)中的光學(xué)組合器高亮度顯示屏組成,光學(xué)組合器則負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)虛擬信息與現(xiàn)實(shí)世界的融合,是AR眼鏡鏡片的核心功能,主要包括于降低各組件的重量、在保證強(qiáng)度的同時(shí)采用低密度機(jī)身材料;虛擬/現(xiàn)實(shí)交存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器像頭、傳感器 數(shù)據(jù)來源:維深WellsennXR,東吳證券研究所81.4AR眼鏡追求更輕、更亮、能耗更低、視場角更大人眼可觀察部分的邊緣與人眼瞳孔中心連線括水平視場角、垂直視場角以及對角線視場人眼透過光學(xué)元件可接收到的環(huán)境光量與總例,決定了畫面的清晰度。低透光率會(huì)威脅),AR眼鏡只能依賴自身材料進(jìn)行被動(dòng)散熱。散熱性能決SiC:490W/m·K玻璃:1W/m·K樹脂:0.2W/m·K 數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,東吳證券研究所102.1AR眼鏡的組合器可分為自由空間反射與光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)兩大類 數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,東吳證券研究所11優(yōu)點(diǎn)在于使用傳統(tǒng)幾何光學(xué)器件,設(shè)計(jì)比較成熟,同時(shí)基于最簡單的光學(xué)反射,成像效果很好。缺點(diǎn)則堆積在眼睛正前方,傳統(tǒng)光路反射的體積和空間遵循幾何關(guān)系,鏡片厚度理論上很 數(shù)據(jù)來源:KGOnTech,自由曲面成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì):理論、發(fā)展與應(yīng)用,東吳證券研究所12大、變焦后,經(jīng)由偏振分束器3(紅)反射到曲面鏡(60%透過,40%反射),片組成的四分之一波片46(紫)反射,經(jīng)過兩層四分之一波片使光相位旋轉(zhuǎn)90度(四分之一波片通常用于線偏振光與圓偏振光的轉(zhuǎn)換然后經(jīng)過偏振分束器案可以實(shí)現(xiàn)比自由曲面方案更薄、尺寸更小的鏡片,同時(shí)FOV較大、成像效果好、生產(chǎn)成本也較低,適合大規(guī)模批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是光路雙重反射造成入眼亮度衰減嚴(yán)重,同時(shí)透光率很低,以Nreal為例,它隔絕了約75%真實(shí)環(huán)境中的光線,接近于戴上中等深色墨鏡。同時(shí)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),大部分組件重量堆疊在鼻梁處,鏡片仍然較厚(Xreal方案仍然約為25mm左右,光波導(dǎo)方案僅需個(gè)位數(shù)因此仍然是過渡性選擇,難以被市場所接受。2.4光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的核心在于擴(kuò)瞳將顯示屏和成像系統(tǒng)自由放置在其他部位,在根本上解決了AR眼鏡鏡片厚度和重量配置的問題。光波導(dǎo)方案的核心在于擴(kuò)瞳,即讓輸入光斑復(fù)制擴(kuò)大到人眼球可接受的移動(dòng)范圍(即動(dòng)眼框Eyebox)內(nèi),擴(kuò)瞳方式?jīng)Q定了光 數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展,東吳證券研究所 數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,RokidR-Lab,東吳證券研究所142.5光波導(dǎo)結(jié)構(gòu):幾何反射波導(dǎo)方案目前量產(chǎn)難度較基底并與傳輸光線形成特定角度的鏡面,每一個(gè)鏡面會(huì)將部分光線反射出波導(dǎo)進(jìn)入人眼,剩續(xù)在波導(dǎo)中前進(jìn)。隨后透射光又遇到另一個(gè)半透半反鏡面,從而重復(fù)上面的反射-透射過程,直到半透半反鏡面排列布置,步驟繁多造成多工序良率下降;同時(shí)由于光線傳播的衰減效應(yīng),需要精鏡面需要數(shù)十層鍍膜堆疊,并用特殊膠水粘合后按照特定角度切割,鏡面之間的平行度和切割角度都會(huì)影響到成像質(zhì)量,工藝良率很低。由于光在傳播過程中會(huì)越來越少,鏡面陣列中每一個(gè)鏡面都需要配置不同的反射透射比(R/T),以保證整個(gè)動(dòng)眼框范圍內(nèi)的出光量均勻,工藝復(fù)雜。幾何反射波導(dǎo)結(jié)構(gòu)目前仍未實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn) 數(shù)據(jù)來源:Waveguide-basedaugmentedrealitydisplays:perspectivesandchallenges,RokidR-Lab,東吳證券研究所15VHG一般通過雙光束全息曝光的方式,直接在光敏聚合物薄膜內(nèi)部干涉形成明暗分布的干涉條紋,使薄膜內(nèi)出率70%以上)圖像輸出,同時(shí)具有質(zhì)量和體積更緊湊(厚度約為1-3mm)、色彩均勻性好、可集成準(zhǔn)料配方等參數(shù),工藝復(fù)雜度高。同時(shí)做大FOV需要疊加多層全息光柵、彩色波導(dǎo)片需要高密度的曝光材料、光敏聚合物層需嚴(yán)格封裝等都進(jìn)一步增加了工藝難度,限制了大規(guī)模VolumetricHolographic 數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,RokidR-Lab,東吳證券研究所16光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,光機(jī)產(chǎn)生虛像進(jìn)入人眼,需要依靠光耦合入(Couple-In)和耦合出(Couple-Out)波導(dǎo)過程。在幾何反射波導(dǎo)中該過程由多組半透半反鏡面陣列實(shí)現(xiàn),而在SRG中由通過表面浮雕出來的帶有周期結(jié)構(gòu)的微納米級別光柵實(shí)現(xiàn)。全反射光線在每次觸及光柵時(shí)都會(huì)有一部分通過反射衍射實(shí)現(xiàn)出過透射衍射繼續(xù)在光波導(dǎo)內(nèi)前進(jìn),直到下一次觸及光柵后重復(fù)反射衍射-透視衍射過程,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)瞳。 數(shù)據(jù)來源:ChallengesandAdvancementsforAROpticalSee-ThroughNear-EyeDisplays:AReview,RokidR-Lab,東吳證券研究所17的可移動(dòng)范圍(即“Eyebox”),使得用戶在頭部或眼球輕微移動(dòng)時(shí),仍能清晰、完整圖像。這一技術(shù)直接關(guān)系到AR眼鏡的佩戴舒適性和用戶體驗(yàn)。其中一維擴(kuò)瞳是指在水轉(zhuǎn)折光柵和二維光柵實(shí)現(xiàn)沿鼻梁方向(Y)上的擴(kuò)瞳,使得A梁高度的人群也更有兼容性,從原理上解決了AR眼鏡適應(yīng)性差的問題。同時(shí)通過光柵配置,SRG可以自由實(shí)現(xiàn)),數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),艾瑞咨詢,東吳證券研究所18只能實(shí)現(xiàn)一維擴(kuò)瞳,同時(shí)工藝復(fù)雜良率低,至今沒有銷售級和嚴(yán)格的封裝,同時(shí)干涉曝光成形工藝復(fù)雜、生產(chǎn)要求極高,雖然比較表面浮雕光柵波導(dǎo)相對制造成本可控、工藝成熟,光學(xué)性能One),換用SiC可實(shí)現(xiàn)80°單層光柵約為25-35°,三層光柵可達(dá)80°以上存在色散和彩虹紋問題單級衍射效率70%+,色彩均勻性較好鍍膜、切割、研磨、拋光、鍵合/膠合數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),艾瑞咨詢,維深WellsennXR,東吳證券研究所19以布局陣列光波導(dǎo)和表面浮雕光波導(dǎo)為主,已逐步落地、穩(wěn)定出貨并產(chǎn)生實(shí)際 數(shù)據(jù)來源:OpticalArchitecturesforAugmented-,Virtual-,andMixed-RealityHeadsets,東吳證券研究所213.1碳化硅材料:高折射率助力實(shí)現(xiàn)廣闊視場角FOV率方面,普通樹脂約1.51,高折射率樹脂約1.74;普通玻璃約1.5,高折射率玻璃約1.9。而S數(shù)值孔徑表征光學(xué)系統(tǒng)接收光線的角度范圍。高折數(shù)值孔徑表征光學(xué)系統(tǒng)接收光線的角度范圍。高折基底材料的高折射率通過優(yōu)化全內(nèi)反射臨界角值孔徑、波導(dǎo)厚度及衍射效率,顯著擴(kuò)展了光波導(dǎo) 數(shù)據(jù)來源:Ultra-Thin,Ultra-Light,Rainbow-FreeARGlassesBasedonSingleLayerFull-ColorSiCDiffrcativeWaveguide,東吳證券研究所223.2碳化硅材料:有效解決光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的彩虹紋問題進(jìn)而降低光柵周期。光柵周期降低后,固定入射角工藝可行性來看,碳化硅的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性支持見光波段(400-700nm)的色散角差異可降低約40%,彩虹紋主觀感知強(qiáng)度下降超過 數(shù)據(jù)來源:Ultra-Thin,Ultra-Light,Rainbow-FreeARGlassesBasedonSingleLayerFull-ColorSiCDiffrcativeWaveguide,東吳證券研究所23 冷卻系統(tǒng),增加了設(shè)備重量和復(fù)雜度。碳化硅的高熱導(dǎo)性允許將散即可滿足需求。此外,優(yōu)秀的散熱性能為提升AR眼鏡集成度、配置更多傳感器留色散(Δn/Δλ)密度(g/cm3) 數(shù)據(jù)來源:Ultra-Thin,Ultra-Light,Rainbow-FreeARGlassesBasedonSingleLayerFull-ColorSiCDiffrcativeWaveguide,東吳證券研究所24低中高低高中高低中高低中蝕,不會(huì)出現(xiàn)彩虹紋現(xiàn)象加工,良率高,價(jià)格低薄樹脂材料存在折射率、表數(shù)據(jù)來源:艾瑞咨詢,數(shù)據(jù)來源:艾瑞咨詢,東吳證券研究所252018年Rokid推出AR眼鏡一代,次年Xreal推出LightAR眼鏡。我們認(rèn)為隨著字節(jié)、阿里、蘋果等科技巨頭的入局,AR眼鏡產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將加速推進(jìn),從而推動(dòng)市場對性能更優(yōu)產(chǎn)品的追求,進(jìn)而促使高性能碳化硅波導(dǎo)眼鏡GoogleGlass開啟行業(yè)探索,到2019年Meta首次演示碳化硅波導(dǎo)AR眼鏡引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型,再到2024年西湖大學(xué)團(tuán)隊(duì)及Meta相繼發(fā)布搭載碳化硅波導(dǎo)的AR眼鏡,技術(shù)突破不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前。2025Q2雷鳥X3Pro的發(fā)布有望成為第一個(gè)搭載碳化硅鏡片的量產(chǎn)型AR事件廠商2012年谷歌發(fā)布了第一款A(yù)R眼鏡GoogleGlass,具有智能手機(jī)功能,可通過語音控制拍照、視頻通話等,但因價(jià)格高昂、隱私和安全問題未取得商業(yè)成功谷歌2018年6月推出RokidAR眼鏡1代Rokid2019年1月于CES推出Xreal(Nreal)LightAR眼鏡Xreal2019年演示采用碳化硅波導(dǎo)AR眼鏡,帶領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)向碳化硅波導(dǎo);碳化硅波導(dǎo)有效解決了傳統(tǒng)玻璃波導(dǎo)方案存在嚴(yán)重的彩虹偽影問題。Meta2020年9月Meta在舉行的Connect大會(huì)中,發(fā)布了AR眼鏡研究項(xiàng)目ProjectAria,開始正式布局AR眼鏡產(chǎn)業(yè)化。Meta2024年9月西湖大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)布的碳化硅AR眼鏡,為我國首款搭載碳化硅波導(dǎo)的AR眼鏡。利用碳化硅材料的高折射率,僅需單層波導(dǎo)即可實(shí)現(xiàn)全彩顯示,且解決了傳統(tǒng)AR眼鏡的彩虹紋問,視場角達(dá)45度。慕德微納2024年9月Meta在Connect大會(huì)上推出首款A(yù)R眼鏡,代號Orion,Orion為行業(yè)首個(gè)搭載碳化硅波導(dǎo)的AR眼鏡Meta2025年2月阿里旗下的天貓精靈團(tuán)隊(duì)確定AI/AR智能眼鏡方案,預(yù)計(jì)年底發(fā)布2025年4月小米預(yù)計(jì)發(fā)布AI/AR眼鏡,全面對標(biāo)MetaRay-ban,搭載AI功能、音頻耳機(jī)/攝像頭模塊2025Q2雷鳥X3Pro有望搭載碳化硅波導(dǎo),預(yù)計(jì)2025Q2上市銷售,有望成為全球首個(gè)批量出貨碳化硅波導(dǎo)AR眼鏡。雷鳥2025年8月字節(jié)跳動(dòng)預(yù)計(jì)發(fā)布AI/AR眼鏡字節(jié)跳動(dòng)2025年9月Meta和三星預(yù)計(jì)正式發(fā)售帶“顯示屏”的AR眼鏡Meta、三星2027年Meta有望發(fā)布面向消費(fèi)者的Orin二代AR眼鏡Meta 數(shù)據(jù)來源:《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展(姜玉婷)》,艾邦A(yù)R/VR網(wǎng),維深WellsennXR,東吳證券研究所274.1光波導(dǎo)基底加工工藝:幾何反射波導(dǎo)制造良率低合工藝。首先通過切割玻璃基材獲得各種規(guī)格的波導(dǎo)小棱鏡,然后棱鏡上根據(jù)棱鏡排布和進(jìn)光量分別鍍不同膜系的薄膜來獲得不同的反射/透射比,最后對小棱鏡進(jìn)行膠合將它固 數(shù)據(jù)來源:AccSci,東吳證券研究所284.2光波導(dǎo)基底加工工藝:納米壓印工具,模具上可以通過納米壓印技術(shù)形成成千上萬個(gè)光柵;隨后在玻璃基底(即波導(dǎo)片)上即完成SRG光波導(dǎo)衍射光柵的制備。納米壓印工藝的缺陷在于,直接接觸式壓印導(dǎo)致加工誤差比較大、高頻次壓印后模具壽命較短需要頻繁更換、需要很高的對齊精度、對微小粒子的誤熱塑性強(qiáng)的材料在積熱壓力下很容易出現(xiàn)光柵結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致彩虹紋和色散的加劇。數(shù)據(jù)來源:瓏璟光電,數(shù)據(jù)來源:瓏璟光電,Dispelix,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展,反應(yīng)離子束刻蝕制備傾斜光柵工藝研究,東吳證券研究所294.3光波導(dǎo)基底加工工藝:配合碳化硅柵制備??涛g工藝加工的光波導(dǎo)可靠性較高,更易通過溫度、抗摔測試等。據(jù)Dispelix,利用刻蝕工藝制造的光波導(dǎo)可在240小時(shí)內(nèi)持續(xù)承受85到零下40攝氏度的溫度??涛g工藝可采用深紫外光等非接觸式技術(shù),而且粒子造成的誤差更小,技術(shù)更加成熟;同時(shí),刻蝕工藝的設(shè)計(jì)自由度更高,這意味著光波導(dǎo)性能可),直光柵刻蝕工藝:1、在基底上旋涂抗蝕2直光柵刻蝕工藝:1、在基底上旋涂抗蝕2、通過干涉曝光或電子束曝光等方法實(shí)現(xiàn)3、利用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或電感耦合等離子體(ICP)刻蝕將圖案轉(zhuǎn)移到基底;完成直光柵的制備斜光柵刻蝕工藝斜光柵刻蝕工藝:1、在基底鍍硬掩模(如Cr)層后旋涂抗蝕劑層;2、利用干涉曝光或電子束曝光進(jìn)行圖案化;3、干法刻蝕工藝:將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到Cr層;4、用氧等離子體法剝離剩余的抗蝕劑層;5、反應(yīng)離子束刻蝕:用電離的氬離子束以傾斜的6、通過濕法刻蝕工藝去除Cr掩模,獲得具有出色均勻性的斜光柵 數(shù)據(jù)來源:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展,反應(yīng)離子束刻蝕制備傾斜光柵工藝研究,維深WellsennXR,東吳證券研究所30決于基底(玻璃)/光柵材料兩者折射率最小者。納米壓印工藝下光波導(dǎo)的光柵適用于樹脂材料,故納米壓印光波導(dǎo)的折射率受限于樹脂材料折射率;刻蝕工藝下光波導(dǎo)的光柵采用SiC材料,故刻蝕光波導(dǎo)的折射率受限于SiC基底折射率。綜上所述,使用SiC基底+刻蝕工藝制作光波導(dǎo)視場角大于樹脂材料+納米壓印工藝。低小低低低樹脂高大高高碳化硅 數(shù)據(jù)來源:META官網(wǎng),東吳證券研究所31元,鏡片成本約占幾百元左右。8寸/12寸SiC襯底片成本大致為6000/10000元,分別能切削出4副/10副鏡片,對應(yīng)單副鏡片成本分別為1500/1000元,SiC鏡片成本仍然偏高。 數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:中電科山西爍科,晶盛機(jī)電,天岳先進(jìn),東吳證券研究所335.1AR眼鏡所用的碳化硅襯底為透明的半絕緣型N型和P型(電阻率15~30mΩ·cm),主要用于功率器件,但由于自由載流子吸收和等離子體色散損耗過高,無法滿足光學(xué)傳輸需求;半絕緣型碳化硅襯底(電阻率>100000Ω·cm)因其極低自由載流子濃度和寬光譜透明性,是AR眼鏡光波導(dǎo)的理想材料。AR眼鏡鏡片,適用于高頻、高溫等工作數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:中電科山西爍科,晶盛機(jī)電,天岳先進(jìn),東吳證券研究所34襯底片裁切得到,襯底尺寸越大,單位襯底可生產(chǎn)更多鏡片,因而單位鏡片成本越低,同進(jìn)一步降低鏡片生產(chǎn)成本。8寸/12寸襯底片成本大致為6000/10000元,分別能切削出4副/10副眼鏡,對應(yīng)單副眼鏡成本從1500元左右下降至1000元左右,大大降低AR眼鏡成本及售價(jià)并加速在消費(fèi)市場的滲透。數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:中電科山西爍科,廈門博威,吉致電子,東吳證券研究所35②晶體生長:半絕緣型襯底主要采用高溫化學(xué)氣相沉積法(HTCVD)。將生長室加熱到1800-2300℃,隨后向生長室內(nèi)穩(wěn)定通入SiH4+C3H8或SiH4+C2H4氣體,由He和H2承載向上朝著籽晶方向輸送,為晶體生長提供Si源數(shù)據(jù)來源:晶盛機(jī)電,碳化硅單晶襯底加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,數(shù)據(jù)來源:晶盛機(jī)電,碳化硅單晶襯底加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,東吳證券研究所36①晶體生長速率:碳化硅長晶速度僅0.2-分布不均易導(dǎo)致晶格畸變和缺陷累積,對于12寸半絕緣型碳化硅晶錠還易產(chǎn)生徑向電阻率差異。生產(chǎn)過程完全則易出現(xiàn)多晶型夾雜(如6H-SiC混入4H-SiC晶型)。半絕緣型碳化硅還需要精準(zhǔn)的摻雜釩、硼等提升材料,但大尺寸晶錠的雜質(zhì)分布均勻性難以保證,對雜質(zhì)濃度和摻雜工藝紋損傷是否嚴(yán)重。切片過程的關(guān)鍵在于精確調(diào)控鋸切參數(shù),平衡鋸絲布均勻。據(jù)英飛凌數(shù)據(jù),金剛石多線切割工藝下,切割環(huán)節(jié)對整體材料利用率僅有數(shù)據(jù)來源:優(yōu)晶光電,數(shù)據(jù)來源:優(yōu)晶光電,東吳證券研究所37數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),東吳證券研究所38機(jī)、外延爐等設(shè)備。8寸半絕緣型襯底片和導(dǎo)電型襯底片80%以和純度控制工藝不同,另外半絕緣型對真空環(huán)境要求更高。對原有比較成熟的導(dǎo)電型碳化硅襯底片生產(chǎn)廠商來說研發(fā)和轉(zhuǎn)換難度不大。以晶盛機(jī)電為例,8寸半絕緣型襯底片研發(fā)速度很快,24年1月啟動(dòng)研發(fā),3月就已經(jīng)研徑以及。晶盛機(jī)電預(yù)計(jì)2025年底完成12寸半絕緣型襯底的樣品試制、2026年進(jìn)行小批量測試生產(chǎn)和工藝優(yōu)化,2027年與相關(guān)合作方完成基于半絕緣型碳化硅粉料合碳化硅粉料合金剛石多線切 數(shù)據(jù)來源:維深WellsennXR,東吳證券研究所398-9副眼鏡,對應(yīng)鏡片數(shù)量約為17片。(4)8寸價(jià)格低至7000。AR眼鏡不同出貨量下碳化硅襯底需求量測算3003000YOY(2)233%200%碳化硅材料滲透率(3)20%碳化硅鏡片需求量(萬片)(4)=(1)*(3)*27000.020000.0每片8寸襯底切鏡片數(shù)(5)777____8寸半絕緣型襯底片需求量(萬片)(6)=(4)/(5) __8寸半絕緣型襯底片價(jià)格(元)(7)720070006500 _每片12寸襯底切鏡片數(shù)(8)___12寸半絕緣型襯底片需求量(萬片)(9)=(4)/(8) 21241212寸半絕緣型襯底片價(jià)格(元)(10) _ 90007000半絕緣性襯底市場空間(億元)(11)=(6)*(7)或數(shù)據(jù)來源:數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng),東吳證券研究所405.72024年國內(nèi)龍頭襯底年產(chǎn)能超153萬片,陸年2025年3月推出12寸熱沉級襯底,主要年- 數(shù)據(jù)來源:晶盛機(jī)電,數(shù)據(jù)來源:晶盛機(jī)電,IDC,東吳證券研究所426.1投資建議:晶盛機(jī)電與XREAL達(dá)成戰(zhàn)略合作寸半絕緣體碳化硅襯底。公司預(yù)計(jì)12寸光學(xué)級別的半絕緣型碳化硅襯底片有望在2025年底完成初步開發(fā),并在2026年進(jìn)行小批量的反復(fù)測試與工藝優(yōu)化,XREAL是全球領(lǐng)先的AR眼鏡品牌,IDC報(bào)告顯示,XREAL已連續(xù)三年穩(wěn)居全球AR市場份額第一,在2024年市場份額超

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