O carburo de silicio (SiC) é un material cerámico que se cultiva con frecuencia como un só cristal para aplicacións de semicondutores. Debido ás súas propiedades inherentes ao material e ao crecemento dun só cristal, é un dos materiais semicondutores máis duradeiros do mercado. Esta durabilidade vai moito máis aló da súa funcionalidade eléctrica.
Durabilidade física
A durabilidade física do SiC móstrase mellor examinando as súas aplicacións non electrónicas: papel de lixa, matrices de extrusión, chapas antibalas, discos de freo de alto rendemento e ignidores de chama. SiC vai raiar un obxecto en lugar de ser raiado en si. Cando se usan en discos de freo de alto rendemento, ponse a proba a súa resistencia ao desgaste a longo prazo en ambientes duros. Para o seu uso como chaleco antibalas, o SiC debe posuír unha alta resistencia física e ao impacto.
Durabilidade química e eléctrica
O SiC é coñecido pola súa inercia química; non se ve afectado nin sequera polos produtos químicos máis agresivos, como álcalis e sales fundidas, mesmo cando se expón a temperaturas de ata 800 °C. Debido á súa resistencia ao ataque químico, o SiC non é corrosivo e pode soportar ambientes duros, incluíndo a exposición ao aire húmido, auga salgada e unha variedade de produtos químicos.
Como resultado da súa gran brecha de enerxía, o SiC é altamente resistente ás perturbacións electromagnéticas e aos efectos destrutivos da radiación. O SiC tamén é máis resistente ao dano a maiores niveis de potencia que o Si.
Resistencia ao choque térmico
A resistencia do SiC ao choque térmico é outra característica importante. Cando un obxecto está exposto a un gradiente de temperatura extremo, prodúcese un choque térmico (é dicir, cando diferentes seccións dun obxecto están a temperaturas significativamente diferentes). Como resultado deste gradiente de temperatura, a taxa de expansión ou contracción variará entre as distintas seccións. O choque térmico pode provocar fracturas en materiais fráxiles, pero o SiC é moi resistente a estes efectos. A resistencia ao choque térmico do SiC é o resultado da súa alta condutividade térmica (350 W/m/K para un só cristal) e da súa baixa expansión térmica en comparación coa gran maioría dos materiais semicondutores.
A electrónica de SiC (por exemplo, MOSFET e díodos Schottky) úsase en aplicacións con ambientes agresivos, como HEV e EV, debido á súa durabilidade. É un material excelente para o seu uso en aplicacións de semicondutores que requiren dureza e fiabilidade debido á súa resistencia física, química e eléctrica.
