东吴证券近日发布碳化硅SiC行业深度报告：碳化硅材料具备高折射率、高热导性，成 为AR眼镜镜片的理想基底材料。 基底材料的折射率越高， AR镜片的FOV就更大，单层SiC 镜片即可实现80度以上FOV， 可以提供更轻薄的尺寸和更大更清晰的视觉效果。高折射率 同样可以有效解决光波导结构中的彩虹纹和色散问题。 AR眼镜镜片需要半绝缘型碳化硅衬底片，大尺寸衬底片成为降本关键。大尺寸衬底片 可以大幅降低切削损耗进而降低镜片材料成本。突破12寸衬底片量产工艺，才能实现碳化硅 基底成本下降，带动AR眼镜进入大众消费级市场。我们预计若未来AR眼镜出货量1亿台 时，所需12寸碳化硅衬底约1000万片+。 投资建议： 重点推荐晶盛机电、天岳先进。 风险提示： 下游需求不及预期，技术研发不及预期。（东吴证券 周尔双,李文意） 【责任编辑：杨梓安 】 表面浮雕光栅波导方案是AR眼镜光学显示系统的未来主流趋势。表面浮雕光栅波导相 对制造成本可控、工艺成熟，光学性能优秀。尽管存在色散和彩虹纹问题，但可以将衬底更 换为SiC来解决。结合技术水平和量产难度，表面浮雕光栅波导是最现实也最有前景的量产 方案。目前即将推出的主流AR眼镜均采用该 ...

报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - AR眼镜是AI应用的完美载体，2024年全球出货量达55.3万副，中国厂商占据近八成市场，预计到2028年出货有望突破295万副 [17][18] - 表面浮雕光栅波导是AR眼镜光学显示系统的未来主流趋势，结合技术水平和量产难度，是最现实也最有前景的量产方案 [2][57] - 碳化硅材料具备高折射率、高热导性，成为AR眼镜镜片的理想基底材料，可提升FOV、解决彩虹纹和色散问题、提升散热能力和性能表现 [2][66] - SiC+SRG光波导+刻蚀工艺是AR眼镜取得重大进展的技术基础，可提升AR眼镜的FOV、解决光损现象、实现轻薄化设计和较好的被动散热能力 [2][98] - AR眼镜镜片需要半绝缘型碳化硅衬底片，大尺寸衬底片成为降本关键，突破12寸衬底片量产工艺，才能实现碳化硅基底成本下降，带动AR眼镜进入大众消费级市场 [2][104] - 重点推荐晶盛机电、天岳先进 [2] 根据相关目录分别进行总结 AR眼镜是AI应用的完美载体，可以结合虚拟和现实 - AR眼镜是将虚拟信息叠加到现实世界中的智能穿戴设备，核心在于虚拟信息与现实世界的完美融合，与VR眼镜有明显区别 [10] - 2024年全球AR眼镜出货量达到55.3万副，同比+7.8%，其中中国2024年出货28.6万副，预计到2028年出货有望突破295万副 [17] - 中国企业占据全球AR眼镜近八成市场，2023年全球AR市场份额前四位均为国内品牌，共占据市场份额约78% [18] - 光学显示系统为AR眼镜的核心，由光学组合器和微显示屏组成，约占整个AR眼镜成本的40%+ [26] - AR眼镜追求更轻、更亮、能耗更低、视场角更大，对镜片材料的各项参数有一定要求 [27] 光波导结构：表面浮雕光栅波导为主流方案 - AR眼镜的组合器可分为自由空间反射与光波导结构两大类，目前光波导方案属于行业主流技术路线 [30] - 自由空间反射结构包括自由曲面方案和BirdBath方案，前者镜片厚度难压缩、存在局部图像畸变等问题，后者透光率低、入眼亮度衰减严重 [34][38] - 光波导结构的核心在于扩瞳，包括几何反射波导、表面浮雕光栅波导SRG和全息光栅波导VHG三种路线 [42] - 几何反射波导方案目前量产难度较大，存在结构缺陷及量产难题 [46] - 全息体光栅波导VHG是未来最理想的AR镜片方案，但目前量产难度较大 [49] - 表面浮雕光栅波导SRG目前较为适合量产，可实现二维扩瞳，获取AR眼镜设计上更大的自由度，结合技术难度与量产成本考量，是AR镜片最有前景的量产方案 [56][57] 碳化硅材料：高折射率与高热导性成为最理想AR镜片材料 - 碳化硅材料折射率可达2.6以上，单层镜片即可实现80度以上FOV，可提供更轻薄的尺寸和更大更清晰的视觉效果 [66] - 碳化硅的高折射率可解决光波导结构中的彩虹纹问题，实验数据表明，使用碳化硅衬底的衍射光波导，在可见光波段的色散角差异可降低约40%，彩虹纹主观感知强度下降超过60% [70] - 碳化硅的热导率远高于传统光学材料，能够快速传导热量，避免局部温度过高导致的性能下降或器件损坏，还可简化散热设计进而实现轻量化设计 [73] - 科技大厂陆续布局AR眼镜，有望加速AR眼镜+碳化硅波导产业化，雷鸟X3Pro有望成为第一个量产型碳化硅AR眼镜 [77] 光波导制造：配合碳化硅引入刻蚀工艺，实现批量稳定生产 - 几何反射波导通常采用简单的光学器件生产方式，难点在于镀膜和胶合工艺，大大限制了总成良率 [80] - 传统以玻璃+树脂作为基底的SRG一般采用纳米压印工艺，存在易形成加工误差、对材料热塑性要求强等缺陷 [86] - 刻蚀工艺可配合碳化硅材料实现更大视场角和更佳光学性能，且完全兼容现有半导体加工工艺，加工精度和稳定性更高 [87] - SiC材料+刻蚀工艺视场角大于树脂材料+纳米压印工艺，刻蚀工艺初始成本高于纳米压印工艺，但未来刻蚀成本有望摊薄 [94] - SiC+SRG光波导+刻蚀工艺是AR眼镜取得重大进展的技术基础，但目前限制SiC材料广泛应用于AR眼镜的主要原因是SiC镜片成本 [98] 半绝缘型碳化硅衬底片：12寸为未来突破方向 - AR眼镜所用的碳化硅衬底为透明的半绝缘型，因其极低自由载流子浓度和宽光谱透明性，是AR眼镜光波导的理想材料 [101] - 12寸衬底片碳化硅裁切浪费更少，能够切更多镜片，从而降低成本，对应单副眼镜成本从1500元左右下降至1000元左右 [104] - 半绝缘型碳化硅衬底制造流程主要包括晶体生长、晶锭加工与切片、研磨抛光、清洗，晶体生长是核心工艺 [110] - 半绝缘型碳化硅衬底制造难点在于晶体生长环节的长晶速率、温度均匀性、纯度与掺杂，以及切削抛环节的表层裂纹损伤、翘曲开裂、材料利用率 [111] - 电阻法更适合大尺寸（8寸和12寸）晶体生长，其坩埚内部的径向温度梯度较小 [116] - 半绝缘型碳化硅衬底片生产过程主要需要用到粉料合成设备、单晶生长炉等设备，从导电型产线转换难度不大，但目前的重点和难度仍然在12寸大尺寸半绝缘型碳化硅衬底片的良率和产能提升上 [120] - 预计若未来AR眼镜出货量1亿台时，所需12寸碳化硅衬底约1000万片+，未来伴随AR眼镜放量，碳化硅衬底市场空间广阔 [123] - 2024年国内龙头衬底年产能超153万片，陆续开始布局12寸，随着搭载碳化硅波导的AR眼镜产业化进程加速，12寸衬底有望成为主流选择 [126] 投资建议 - 重点推荐晶盛机电、天岳先进 [2] - 晶盛机电与XREAL达成战略合作，已建成国内第一条12寸光学碳化硅产线，预计2025Q3开始小批量出货 [129][131]