Silikonkarbied (SiC) is 'n keramiekmateriaal wat gereeld as 'n enkelkristal vir halfgeleiertoepassings gekweek word. As gevolg van sy inherente materiaal eienskappe en enkel-kristal groei, dit is een van die mees duursame halfgeleier materiale op die mark. Hierdie duursaamheid strek veel verder as sy elektriese funksionaliteit.
Fisiese duursaamheid
SiC se fisiese duursaamheid word die beste geïllustreer deur die nie-elektroniese toepassings daarvan te ondersoek: skuurpapier, ekstrusiematryse, koeëlvaste baadjieplate, hoëwerkverrigting remskywe en vlamaanstekers. SiC sal 'n voorwerp krap in plaas daarvan om self gekrap te word. Wanneer dit in hoë-werkverrigting remskywe gebruik word, word hul weerstand teen langtermyn slytasie in moeilike omgewings op die proef gestel. Vir gebruik as 'n koeëlvaste baadjieplaat, moet SiC beide hoë fisiese en impaksterkte besit.
Chemiese en elektriese duursaamheid
SiC is bekend vir sy chemiese traagheid; dit word onaangeraak deur selfs die mees aggressiewe chemikalieë, soos alkalieë en gesmelte soute, selfs wanneer dit aan temperature so hoog as 800 °C blootgestel word. As gevolg van sy weerstand teen chemiese aanval, is SiC nie-korrosief en kan dit strawwe omgewings weerstaan, insluitend blootstelling aan vogtige lug, soutwater en 'n verskeidenheid chemikalieë.
As gevolg van sy hoë energie bandgaping, is SiC hoogs bestand teen elektromagnetiese versteurings en die vernietigende effekte van straling. SiC is ook meer bestand teen skade by hoër vlakke van krag as Si.
Termiese skokweerstand
SiC se weerstand teen termiese skok is nog 'n belangrike eienskap. Wanneer 'n voorwerp aan 'n uiterste temperatuurgradiënt blootgestel word, vind termiese skok plaas (d.w.s. wanneer verskillende dele van 'n voorwerp teen aansienlik verskillende temperature is). As gevolg van hierdie temperatuurgradiënt sal die tempo van uitsetting of sametrekking tussen die verskillende seksies verskil. Termiese skok kan frakture in bros materiale veroorsaak, maar SiC is hoogs bestand teen hierdie effekte. Die termiese skokweerstand van SiC is 'n gevolg van sy hoë termiese geleidingsvermoë (350 W/m/K vir 'n enkele kristal) en lae termiese uitsetting in vergelyking met die oorgrote meerderheid halfgeleiermateriale.
SiC-elektronika (bv. MOSFET's en Schottky-diodes) word gebruik in toepassings met aggressiewe omgewings, soos HEV's en EV's, vanweë hul duursaamheid. Dit is 'n uitstekende materiaal vir gebruik in halfgeleiertoepassings wat taaiheid en betroubaarheid vereis as gevolg van sy fisiese, chemiese en elektriese veerkragtigheid.
