Силициевият карбид (SiC) е керамичен материал, който често се отглежда като монокристал за полупроводникови приложения. Благодарение на присъщите му свойства на материала и монокристалния растеж, той е един от най-издръжливите полупроводникови материали на пазара. Тази издръжливост се простира далеч отвъд неговата електрическа функционалност.
Физическа издръжливост
Физическата издръжливост на SiC се илюстрира най-добре чрез изследване на неговите неелектронни приложения: шкурка, матрици за екструдиране, плочи за бронирани жилетки, спирачни дискове с висока производителност и възпламенители. SiC ще надраска обект, за разлика от самия себе си. Когато се използват в спирачни дискове с висока производителност, тяхната устойчивост на дълготрайно износване в тежки среди е поставена на изпитание. За да се използва като плоча за бронирани жилетки, SiC трябва да притежава както висока физическа, така и ударна якост.
Химическа и електрическа устойчивост
SiC е известен със своята химическа инертност; той не се влияе дори от най-агресивните химикали, като алкали и разтопени соли, дори когато е изложен на температури до 800 °C. Благодарение на своята устойчивост на химическа атака, SiC не е корозивен и може да издържи на сурови среди, включително излагане на влажен въздух, солена вода и различни химикали.
В резултат на високата си енергийна ширина на лентата, SiC е силно устойчив на електромагнитни смущения и разрушителните ефекти на радиацията. SiC също е по-устойчив на повреди при по-високи нива на мощност от Si.
Устойчивост на термичен удар
Устойчивостта на SiC на термичен шок е друга важна характеристика. Когато даден обект е изложен на екстремен температурен градиент, настъпва термичен шок (т.е. когато различни секции на обект са при значително различни температури). В резултат на този температурен градиент скоростта на разширяване или свиване ще варира между различните секции. Термичният шок може да причини счупвания на крехки материали, но SiC е силно устойчив на тези ефекти. Устойчивостта на SiC на термичен удар е резултат от високата му топлопроводимост (350 W/m/K за единичен кристал) и ниско топлинно разширение в сравнение с по-голямата част от полупроводниковите материали.
Електрониката от SiC (напр. MOSFET и диоди на Шотки) се използва в приложения с агресивни среди, като HEV и EV, поради тяхната издръжливост. Това е отличен материал за използване в полупроводникови приложения, изискващи издръжливост и надеждност поради неговата физическа, химическа и електрическа устойчивост.
