Siliciumcarbid (SiC) er et keramisk materiale, der ofte dyrkes som en enkelt krystal til halvlederanvendelser. På grund af dets iboende materialeegenskaber og enkeltkrystalvækst er det et af de mest holdbare halvledermaterialer på markedet. Denne holdbarhed rækker langt ud over dens elektriske funktionalitet.
Fysisk holdbarhed
SiC's fysiske holdbarhed illustreres bedst ved at undersøge dets ikke-elektroniske anvendelser: sandpapir, ekstruderingsmatricer, skudsikre vestplader, højtydende bremseskiver og flammetændere. SiC vil ridse en genstand i modsætning til at blive ridset selv. Når de bruges i højtydende bremseskiver, bliver deres modstandsdygtighed over for langvarig slid i barske miljøer sat på prøve. Til brug som skudsikker vestplade skal SiC have både høj fysisk styrke og slagstyrke.
Kemisk og elektrisk holdbarhed
SiC er kendt for sin kemiske inertitet; det er upåvirket af selv de mest aggressive kemikalier, såsom alkalier og smeltede salte, selv når det udsættes for temperaturer så høje som 800 °C. På grund af sin modstandsdygtighed over for kemiske angreb er SiC ikke-ætsende og kan modstå barske miljøer, herunder eksponering for fugtig luft, saltvand og en række kemikalier.
Som et resultat af dets høje energibåndgab er SiC meget modstandsdygtig over for elektromagnetiske forstyrrelser og de destruktive virkninger af stråling. SiC er også mere modstandsdygtig over for skader ved højere effektniveauer end Si.
Termisk stødmodstand
SiC's modstand mod termisk stød er en anden vigtig egenskab. Når et objekt udsættes for en ekstrem temperaturgradient, opstår der termisk chok (dvs. når forskellige sektioner af et objekt har væsentligt forskellige temperaturer). Som et resultat af denne temperaturgradient vil ekspansions- eller kontraktionshastigheden variere mellem de forskellige sektioner. Termisk chok kan forårsage brud i sprøde materialer, men SiC er meget modstandsdygtig over for disse effekter. SiC's termiske stødmodstand er et resultat af dets høje termiske ledningsevne (350 W/m/K for en enkelt krystal) og lave termiske ekspansion sammenlignet med langt de fleste halvledermaterialer.
SiC-elektronik (f.eks. MOSFET'er og Schottky-dioder) bruges i applikationer med aggressive miljøer, såsom HEV'er og EV'er, på grund af deres holdbarhed. Det er et fremragende materiale til brug i halvlederapplikationer, der kræver sejhed og pålidelighed på grund af dets fysiske, kemiske og elektriske modstandsdygtighed.
