A szilícium-karbid (SiC) egy kerámiaanyag, amelyet gyakran termesztenek egykristályként félvezető alkalmazásokhoz. A benne rejlő anyagtulajdonságok és az egykristály növekedése miatt ez az egyik legtartósabb félvezető anyag a piacon. Ez a tartósság messze túlmutat az elektromos funkcionalitáson.
Fizikai tartósság
A SiC fizikai tartósságát legjobban nem elektronikus alkalmazásainak vizsgálata szemlélteti: csiszolópapír, extrudáló matricák, golyóálló mellénylemezek, nagy teljesítményű féktárcsák és lánggyújtók. A SiC megkarcolja az objektumot, nem pedig magát. Ha nagy teljesítményű féktárcsákban használják, próbára teszik a zord környezetben való tartós kopással szembeni ellenállásukat. A golyóálló mellénylemezként való felhasználáshoz a SiC-nek nagy fizikai és ütésállósággal kell rendelkeznie.
Kémiai és elektromos tartósság
A SiC híres kémiai tehetetlenségéről; még a legagresszívebb vegyszerek, például lúgok és olvadt sók sem befolyásolják, még akkor sem, ha akár 800 °C-os hőmérsékletnek vannak kitéve. A kémiai támadásokkal szembeni ellenálló képessége miatt a SiC nem korrozív, és ellenáll a zord környezeteknek, beleértve a nedves levegőnek, sós víznek és különféle vegyi anyagoknak való kitettséget.
Nagy energiájú sávszélességének köszönhetően a SiC rendkívül ellenálló az elektromágneses zavarokkal és a sugárzás pusztító hatásaival szemben. A SiC is jobban ellenáll a sérüléseknek nagyobb teljesítményszinten, mint a Si.
Hőütésállóság
A SiC hősokkállósága egy másik fontos jellemző. Ha egy tárgy szélsőséges hőmérsékleti gradiensnek van kitéve, hősokk lép fel (azaz amikor egy tárgy különböző szakaszai jelentősen eltérő hőmérsékleten vannak). Ennek a hőmérsékleti gradiensnek köszönhetően a tágulás vagy összehúzódás sebessége a különböző szakaszok között változik. A hősokk töréseket okozhat a rideg anyagokban, de a SiC rendkívül ellenálló ezeknek a hatásoknak. A SiC hősokkállósága a nagy hővezető képességének (350 W/m/K egykristálynál) és a félvezető anyagok túlnyomó többségéhez képest alacsony hőtágulásának az eredménye.
A szilícium-karbamid elektronikát (például MOSFET-eket és Schottky-diódákat) tartósságuk miatt agresszív környezetben, például HEV-ekben és elektromos járművekben használják. Kiváló anyag olyan félvezető alkalmazásokhoz, amelyek fizikai, kémiai és elektromos rugalmassága miatt szívósságot és megbízhatóságot igényelnek.
