插播：天科合达、天岳先进、同光股份、烁科晶体、合盛新材料、三安半导体、东尼电子、中电化合物、芯聚能、安海半导体、凌锐半导体、士兰微、泰坦未来、恒普技术、华卓精科、快克芯装备、京航特碳、奥亿达半导体及成都炭材等已确认参编《2025碳化硅衬底与外延产业调研白皮书》及《2025碳化硅器件与模块产业调研白皮》，参编咨询请联系许若冰（hangjiashuo999）。
自2024年Meta宣布其AR眼镜采用碳化硅光波导镜片以来，这一动向迅速成为行业焦点，一场由材料革新驱动的AR眼镜升级潮已然爆发。
值得关注的是，XREAL、雷鸟创新、慕德微纳、广纳四维等AR眼镜及硬件厂商已在加速碳化硅光波导布局，与此同时，天岳先进、天科合达、烁科晶体、同光半导体、浙江晶瑞、山西天成、乾晶半导体等碳化硅衬底企业也在迅速跟进，整个行业呈现出极高的技术热情与市场活力。
然而，碳化硅光波导的规模化应用仍面临关键掣肘——衬底成本。为破解这一难题，本期【产业透视】深度对话天岳先进、天科合达、烁科晶体、同光半导体、浙江晶瑞、山西天成6家企业，共同探讨光学级碳化硅衬底的降本难点及突围路径，以求打破碳化硅光波导镜片的成本桎梏。
衬底端4大挑战亟待跨越
Meta高管曾对媒体透露，他们的AR 眼镜Orion生产成本约为1万美元（约7万人民币），其中大部分成本来自于碳化硅镜片。慕德微纳首席科学家仇旻也表示，由于碳化硅材料成本影响，AR眼镜较高的价格限制了用户需求。
据了解，目前一片玻璃光波导镜片的价格在100-200元之间，价格仅为碳化硅光波导镜片的十分之一。换言之，碳化硅光波导单片价格最高可达2000元，而一副AR眼镜中需要两枚镜片，采用碳化硅光波导的成本至少为2000元—4000元。
可见，碳化硅光波导镜片的高成本是目前限制AR眼镜大规模普及的主要瓶颈之一，其中材料端成本是导致成本居高不下的主要原因。
受访碳化硅衬底企业衬底企业在接受“行家说三代半”采访时表示，用于AR眼镜的光学级碳化硅衬底在性能要求上跟传统的半绝缘衬底和导电型衬底有所不一样，在晶体生长、衬底加工等方面有着较大挑战，这导致其短期内成本存在明显差异。
一是在性能要求方面的差异。
从应用类型来看，高纯半绝缘 SiC 衬底的核心目标是实现高电阻率（>10^5Ω·cm）, 主要用于射频器件等领域；导电型衬底的核心目标是获得特定电学性能，主要用于功率器件领域。
光学级碳化硅衬底则与传统衬底大相径庭。天岳先进、天科合达、烁科晶体、同光半导体及浙江晶瑞表示，用在AR眼镜光波导的光学级碳化硅衬底并不关注半导体器件所需的核心指标，其核心诉求聚焦于光学性能，包括低光吸收损耗、高透过率、晶体纯度、晶体均匀性等。
二是在晶体生长方面的差异。
天岳先进、烁科晶体、山西天成认为，光学级碳化硅衬底与高纯半绝缘衬底同属高纯非掺杂体系，需通过去除杂质（如氮、硼）来实现高纯度，但两者的工艺目标存在差异。
天科合达、浙江晶瑞解释道，与高纯半绝缘衬底不同，光学级碳化硅衬底更关注晶体内部的均匀性及缺陷密度，且要避免深能级缺陷，这是为了降低杂质对光的吸收。
同光半导体则表示，半绝缘衬底需故意引入非平衡的本征点缺陷，用于补偿残余浅能级杂质以实现半绝缘特性，而光学级碳化硅衬底需采用低点缺陷浓度的生长方案，以避免点缺陷对可见光吸收的干扰。
三是在衬底加工方面的差异。
天岳先进、天科合达、烁科晶体、同光半导体指出，光学级碳化硅衬底与导电型衬底的加工工序基本一致，但前者对面型参数要求较高，在衬底厚度、表面粗糙度、平整度、亚表面损伤控制等技术指标上也有所差异，从而会对光学级碳化硅产品的良率造成一定影响，所以要采取不同的加工方案。
浙江晶瑞指出，要实现碳化硅衬底在 AR 眼镜领域的规模化应用，必须突破加工工艺等核心瓶颈。他们凭借在大尺寸技术迭代、加工面形控制等领域的工艺经验积累，将重点攻克光学级碳化硅衬底在加工过程中面临的效率、良率及成本等难题。
刻蚀是碳化硅光波导镜片的关键工艺。山西天成透露，碳化硅光波导通常需要进行高精度刻蚀，其精度要求远高于普通器件加工，因此在衬底加工环节对工艺控制的要求更为严格。
四是在生产成本的差异。
目前来看，高纯半绝缘衬底成本最高，光学级衬底次之，导电型衬底最低。
天科合达、烁科晶体、同光半导体、浙江晶瑞透露，这是因为高纯半绝缘衬底市场需求有限、规模效应未显现，导致其成本高于导电型衬底。而光学级衬底与之相比，技术难度和制备成本会低一些，但由于生产效率和市场需求还未充分凸显，其成本目前还高于导电型衬底。
不过，受访碳化硅企业也表示，随着技术进步、大尺寸衬底产能释放等有利因素的释放，未来光学级碳化硅衬底成本有望大幅下降。
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推动AR光波导应用降本
在接受“行家说三代半”的采访过程中，国内碳化硅衬底厂商纷纷表示，他们正通过工艺优化、产业协同、技术革新等方式引领行业突破成本瓶颈，以助力碳化硅光波导持续降本，实现规模化应用。
一是工艺优化与规模效应协同，助力成本递减。
事实上，碳化硅光波导衬底还有很大的降本空间。天科合达、山西天成表示，目前光学级碳化硅衬底尚未实现大规模生产和应用，从而短期内制约其成本下探，未来通过优化晶体生长、提升衬底加工精度，以及增强量产一致性等措施，可逐步降低综合成本。
另一方面，烁科晶体表示，从产业发展规律来看，随着终端应用需求的持续增长，碳化硅光波导的市场规模将随之扩大，规模效应也将推动生产工艺持续优化和成本下降。
浙江晶瑞认为，若AR眼镜产业复制智能手机的爆发路径，光学级碳化硅衬底的价格可在2030年前后接近导电型衬底。天科合达、同光半导体进一步判断，届时若技术成熟且产能释放，8英寸光学级碳化硅衬底价格可能降至3000元以下，12英寸衬底可能降至1万元左右。
二是深化产业协作创新，推动碳化硅光波导迭代。
除了衬底环节外，碳化硅光波导的降本还需要产业链上下游协同合作，共同推进标准化进程，才能减少重复开发和资源浪费，从而降低整体成本。
一方面，烁科晶体指出，碳化硅在光学领域的应用仍缺乏系统研究，需联合产业各方建立更完善的光学评价体系，包括统一检测方法和明确关键性能参数指标，以推动其从实验室走向产业化。
另一方面，浙江晶瑞提到，当前碳化硅光波导规格尚未在产业链中达成共识，而规格标准化对良率、成本及环境适应性至关重要，未来3-5年需完善行业标准以支撑碳化硅成为AR光波导主流材料。
值得注意的是，国内企业推出的碳化硅光波导镜片尺寸约为40mm×30mm，与Meta的光波导镜片相比，其面积可减少2.88倍，这意味着可以大幅提升单片碳化硅衬底的镜片产出量。
三是推进大尺寸衬底技术落地，驱动镜片产能跃升。
目前，Meta发布的AR眼镜所采用的碳化硅光波导镜片，主要来自于6英寸碳化硅衬底，一片衬底最多仅能切割出4片光波导镜片，如果过渡到8英寸或12英寸衬底，镜片产出量可达倍数级增长。
然而，大尺寸光波导衬底的落地并非易事。据天科合达及同光半导体透露，目前8-12英寸SiC单晶生长技术尚未完全成熟，而大尺寸高纯碳化硅单晶的制备既要满足纯度和缺陷控制要求，也要搭建相应的加工技术线，以便控制翘曲率等关键指标。
值得关注的是，天岳先进等衬底头部企业正在积极推进大尺寸衬底技术突破：
天岳先进：已发布12英寸碳化硅光学级衬底，未来将通过量产技术突破，以及稳定的大尺寸扩径技术，不断将12英寸晶片推向产业化。
天科合达：已发布8英寸光波导型碳化硅衬底，计划加快推动8英寸产品量产进程，预计今年下半年推出12英寸产品。
烁科晶体：成功研制出12英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底，将加速碳化硅材料在AR眼镜、热沉等新应用场景的进一步拓展。
同光半导体：已发布8英寸高纯半绝缘碳化硅衬底，并攻克了高纯度碳化硅单晶原料合成等技术瓶颈，正在推进12英寸产品布局。
浙江晶瑞：发布了8英寸光学级碳化硅晶锭/衬底，并联合龙旗科技、XREAL与鲲游光电签署了《AI/AR产业链战略合作协议》，推动AR眼镜产业化，预计年底前推出12吋样品。
山西天成：陆续推出8-12英寸碳化硅光学级衬底，将持续推动12吋降本增效。
尽管碳化硅光波导镜片的降本之路充满挑战，但国内衬底企业的不懈努力和产业链的深度协同正为这一难题提供破局之道。随着碳化硅衬底价格的持续下降，光波导镜片及AR眼镜的生产成本有望显著降低，这将为消费级市场打开新的增长空间。
弗若斯特沙利文的数据显示，2030年基于碳化硅的光波导镜片将达到6000万件，假设都采用12英寸碳化硅衬底，需求量可达60-180万片。
这意味着，碳化硅衬底产业在光波导镜片及 AR 眼镜领域正迎来前所未有的发展机遇。随着技术的不断进步与成本的持续降低，其市场规模有望呈现爆发式增长，从而推动整个产业链的快速发展，为相关企业带来广阔的市场空间，同时也将加速 AR 眼镜等消费级产品的普及进程，开启一个全新的智能穿戴设备时代。
本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。
