सिलिकॉन कार्बाइड (सीआईसी) एक सिरेमिक सामग्री है जिसे अर्धचालक अनुप्रयोगों के लिए अक्सर एकल क्रिस्टल के रूप में उगाया जाता है। अपने अंतर्निहित भौतिक गुणों और एकल-क्रिस्टल वृद्धि के कारण, यह बाजार पर सबसे टिकाऊ अर्धचालक सामग्रियों में से एक है। यह स्थायित्व इसकी विद्युत कार्यक्षमता से बहुत आगे तक फैला हुआ है।

शारीरिक स्थायित्व

SiC के भौतिक स्थायित्व को इसके गैर-इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों की जांच करके सबसे अच्छी तरह से चित्रित किया गया है: सैंडपेपर, एक्सट्रूज़न डाई, बुलेटप्रूफ वेस्ट प्लेट, उच्च-प्रदर्शन ब्रेक डिस्क और फ्लेम इग्नाइटर। SiC किसी वस्तु को स्वयं खरोंचने के विपरीत खरोंच देगा। जब उच्च-प्रदर्शन वाले ब्रेक डिस्क में उपयोग किया जाता है, तो कठोर वातावरण में लंबे समय तक पहनने के प्रतिरोध का परीक्षण किया जाता है। बुलेटप्रूफ वेस्ट प्लेट के रूप में उपयोग के लिए, SiC में उच्च भौतिक और प्रभाव शक्ति दोनों होनी चाहिए।

रासायनिक और विद्युत स्थायित्व

SiC अपनी रासायनिक जड़ता के लिए प्रसिद्ध है; यहां तक ​​कि 800 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान के संपर्क में आने पर भी यह सबसे आक्रामक रसायनों, जैसे कि क्षार और पिघले हुए लवणों से अप्रभावित रहता है। रासायनिक हमले के प्रतिरोध के कारण, SiC गैर-संक्षारक है और नम हवा, खारे पानी और विभिन्न प्रकार के रसायनों के संपर्क सहित कठोर वातावरण का सामना कर सकता है।

इसकी उच्च ऊर्जा बैंडगैप के परिणामस्वरूप, SiC विद्युत चुम्बकीय गड़बड़ी और विकिरण के विनाशकारी प्रभावों के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है। SiC भी उच्च स्तर की शक्ति पर Si की तुलना में क्षति के लिए अधिक प्रतिरोधी है।

थर्मल शॉक प्रतिरोध

थर्मल शॉक के लिए सीआईसी का प्रतिरोध एक और महत्वपूर्ण विशेषता है। जब किसी वस्तु को अत्यधिक तापमान प्रवणता के संपर्क में लाया जाता है, तो थर्मल शॉक होता है (अर्थात, जब किसी वस्तु के विभिन्न भाग महत्वपूर्ण रूप से भिन्न तापमान पर होते हैं)। इस तापमान प्रवणता के परिणामस्वरूप, विभिन्न वर्गों के बीच विस्तार या संकुचन की दर अलग-अलग होगी। थर्मल शॉक भंगुर सामग्री में फ्रैक्चर का कारण बन सकता है, लेकिन SiC इन प्रभावों के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है। SiC का थर्मल शॉक प्रतिरोध इसकी उच्च तापीय चालकता (एकल क्रिस्टल के लिए 350 W/m/K) और सेमीकंडक्टर सामग्री के विशाल बहुमत की तुलना में कम थर्मल विस्तार का परिणाम है।

SiC इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे, MOSFETs और Schottky डायोड) का उपयोग आक्रामक वातावरण वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे HEVs और EVs, उनके स्थायित्व के कारण। यह अर्धचालक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री है, जिसके भौतिक, रासायनिक और विद्युत लचीलेपन के कारण कठोरता और निर्भरता की आवश्यकता होती है।