სილიციუმის კარბიდი (SiC) არის კერამიკული მასალა, რომელიც ხშირად იზრდება როგორც ერთი კრისტალი ნახევარგამტარული გამოყენებისთვის. მისი თანდაყოლილი მასალის თვისებებისა და ერთკრისტალური ზრდის გამო, ის არის ერთ-ერთი ყველაზე გამძლე ნახევარგამტარული მასალა ბაზარზე. ეს გამძლეობა სცილდება მის ელექტრო ფუნქციებს.

ფიზიკური გამძლეობა

SiC-ის ფიზიკური გამძლეობა საუკეთესოდ ილუსტრირებულია მისი არაელექტრონული აპლიკაციების შესწავლით: ქვიშის ქაღალდი, ექსტრუზიის ჟილეტები, ტყვიაგაუმტარი ჟილეტების ფირფიტები, მაღალი ხარისხის სამუხრუჭე დისკები და ალი აალებადი საშუალებები. SiC დაკაწრავს ობიექტს, ვიდრე თავად დაკაწრავს. მაღალი წარმადობის სამუხრუჭე დისკებში გამოყენებისას, მათი წინააღმდეგობა მკაცრ გარემოში გრძელვადიანი ცვეთის მიმართ გამოცდას ექვემდებარება. ტყვიაგაუმტარი ჟილეტის ფირფიტად გამოსაყენებლად, SiC-ს უნდა ჰქონდეს როგორც მაღალი ფიზიკური, ასევე დარტყმის ძალა.

ქიმიური და ელექტრო გამძლეობა

SiC ცნობილია თავისი ქიმიური ინერტულობით; მასზე გავლენას არ ახდენს ყველაზე აგრესიული ქიმიკატებიც კი, როგორიცაა ტუტეები და გამდნარი მარილები, 800 °C-მდე მაღალი ტემპერატურის დროსაც კი. ქიმიური შეტევისადმი მდგრადობის გამო, SiC არ არის კოროზიული და შეუძლია გაუძლოს მკაცრ გარემოს, მათ შორის ნოტიო ჰაერის, მარილიანი წყლის და სხვადასხვა ქიმიკატების ზემოქმედებას.

მაღალი ენერგეტიკული დიაპაზონის შედეგად, SiC ძალიან მდგრადია ელექტრომაგნიტური დარღვევებისა და გამოსხივების დესტრუქციული ეფექტების მიმართ. SiC ასევე უფრო მდგრადია დაზიანების მიმართ სიმძლავრის მაღალ დონეზე, ვიდრე Si.

თერმული შოკის წინააღმდეგობა

SiC-ის წინააღმდეგობა თერმული შოკის მიმართ კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. როდესაც ობიექტი ექვემდებარება ექსტრემალურ ტემპერატურულ გრადიენტს, თერმული შოკი ხდება (ანუ, როდესაც ობიექტის სხვადასხვა მონაკვეთი მნიშვნელოვნად განსხვავებულ ტემპერატურაზეა). ამ ტემპერატურული გრადიენტის შედეგად, გაფართოების ან შეკუმშვის სიჩქარე განსხვავდება სხვადასხვა მონაკვეთებს შორის. თერმულმა შოკმა შეიძლება გამოიწვიოს მტვრევადი მასალების მოტეხილობები, მაგრამ SiC ძალიან მდგრადია ამ ეფექტების მიმართ. SiC-ის თერმული შოკის წინააღმდეგობა გამოწვეულია მისი მაღალი თბოგამტარობის (350 W/m/K ერთი კრისტალისთვის) და დაბალი თერმული გაფართოების შედეგად ნახევარგამტარული მასალების აბსოლუტურ უმრავლესობასთან შედარებით.

SiC ელექტრონიკა (მაგ., MOSFET და Schottky დიოდები) გამოიყენება აგრესიულ გარემოში, როგორიცაა HEV და EV, მათი გამძლეობის გამო. ეს არის შესანიშნავი მასალა ნახევარგამტარულ პროგრამებში გამოსაყენებლად, რომელიც მოითხოვს სიმტკიცეს და საიმედოობას მისი ფიზიკური, ქიმიური და ელექტრული ელასტიურობის გამო.