ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (SiC) ਇੱਕ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜੋ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਅਕਸਰ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਜੋਂ ਉਗਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪਦਾਰਥਕ ਗੁਣਾਂ ਅਤੇ ਸਿੰਗਲ-ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਾਧੇ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਹ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਟਿਕਾਊ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਇਹ ਟਿਕਾਊਤਾ ਇਸਦੀ ਬਿਜਲਈ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਪਰੇ ਹੈ।
ਭੌਤਿਕ ਟਿਕਾਊਤਾ
SiC ਦੀ ਭੌਤਿਕ ਟਿਕਾਊਤਾ ਨੂੰ ਇਸ ਦੇ ਗੈਰ-ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਕੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਢੰਗ ਨਾਲ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ: ਸੈਂਡਪੇਪਰ, ਐਕਸਟਰੂਜ਼ਨ ਡਾਈਜ਼, ਬੁਲੇਟਪਰੂਫ ਵੈਸਟ ਪਲੇਟਾਂ, ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੀਆਂ ਬ੍ਰੇਕ ਡਿਸਕਾਂ, ਅਤੇ ਫਲੇਮ ਇਗਨੀਟਰ। SiC ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਖੁਰਕਣ ਦੇ ਉਲਟ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਸਕ੍ਰੈਚ ਕਰੇਗਾ। ਜਦੋਂ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੀਆਂ ਬ੍ਰੇਕ ਡਿਸਕਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਠੋਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਪਹਿਨਣ ਲਈ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵਿਰੋਧ ਨੂੰ ਟੈਸਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬੁਲੇਟਪਰੂਫ ਵੈਸਟ ਪਲੇਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਣ ਲਈ, SiC ਕੋਲ ਉੱਚ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸ਼ਕਤੀ ਦੋਵੇਂ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।
ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਟਿਕਾਊਤਾ
SiC ਇਸਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਜੜਤਾ ਲਈ ਮਸ਼ਹੂਰ ਹੈ; ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਮਲਾਵਰ ਰਸਾਇਣਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਲਕਲਿਸ ਅਤੇ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਲੂਣ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਭਾਵੇਂ ਤਾਪਮਾਨ 800 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੋਵੇ। ਰਸਾਇਣਕ ਹਮਲੇ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਕਾਰਨ, SiC ਗੈਰ-ਖਰੋਧਕ ਹੈ ਅਤੇ ਨਮੀ ਵਾਲੀ ਹਵਾ, ਨਮਕੀਨ ਪਾਣੀ, ਅਤੇ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਾਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਸਮੇਤ ਕਠੋਰ ਵਾਤਾਵਰਨ ਦਾ ਸਾਮ੍ਹਣਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇਸਦੇ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਬੈਂਡਗੈਪ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, SiC ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਗੜਬੜੀਆਂ ਅਤੇ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਰੋਧਕ ਹੈ। SiC ਪਾਵਰ ਦੇ ਉੱਚ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ Si ਨਾਲੋਂ ਨੁਕਸਾਨ ਪ੍ਰਤੀ ਵਧੇਰੇ ਰੋਧਕ ਹੈ।
ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ
ਥਰਮਲ ਸਦਮੇ ਲਈ SiC ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਇਕ ਹੋਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਹੈ. ਜਦੋਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਅਤਿਅੰਤ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਅਰਥਾਤ, ਜਦੋਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਭਾਗ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ)। ਇਸ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਵਿਸਤਾਰ ਜਾਂ ਸੰਕੁਚਨ ਦੀ ਦਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਭਾਗਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੀ ਹੋਵੇਗੀ। ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਭੁਰਭੁਰਾ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਫ੍ਰੈਕਚਰ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ SiC ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਰੋਧਕ ਹੈ। SiC ਦਾ ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਲਈ 350 W/m/K) ਅਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਬਹੁਗਿਣਤੀ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਘੱਟ ਥਰਮਲ ਵਿਸਤਾਰ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੈ।
SiC ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, MOSFETs ਅਤੇ Schottky diodes) ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਟਿਕਾਊਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਹਮਲਾਵਰ ਵਾਤਾਵਰਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ HEVs ਅਤੇ EVs ਵਾਲੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਭੌਤਿਕ, ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਲਚਕੀਲੇਪਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
