Karbid kremíka (SiC) je keramický materiál, ktorý sa často pestuje ako monokryštál pre polovodičové aplikácie. Vďaka svojim vlastným materiálovým vlastnostiam a rastu monokryštálov je to jeden z najodolnejších polovodičových materiálov na trhu. Táto odolnosť ďaleko presahuje jeho elektrickú funkčnosť.
Fyzická odolnosť
Fyzickú trvanlivosť SiC najlepšie ilustruje preskúmanie jeho neelektronických aplikácií: brúsny papier, vytláčacie matrice, dosky nepriestrelných viest, vysokovýkonné brzdové kotúče a zapaľovače plameňov. SiC poškriabe predmet na rozdiel od samotného poškriabania. Pri použití vo vysokovýkonných brzdových kotúčoch sa testuje ich odolnosť voči dlhodobému opotrebovaniu v drsnom prostredí. Na použitie ako doska nepriestrelnej vesty musí mať SiC vysokú fyzikálnu aj nárazovú pevnosť.
Chemická a elektrická odolnosť
SiC je známy svojou chemickou inertnosťou; nie je ovplyvnený ani najagresívnejšími chemikáliami, ako sú alkálie a roztavené soli, a to ani pri vystavení teplotám až 800 °C. Vďaka svojej odolnosti voči chemickému napadnutiu je SiC nekorozívny a odolá drsnému prostrediu vrátane vystavenia vlhkému vzduchu, slanej vode a rôznym chemikáliám.
Vďaka svojej vysokoenergetickej šírke pásma je SiC vysoko odolný voči elektromagnetickým poruchám a deštruktívnym účinkom žiarenia. SiC je tiež odolnejší voči poškodeniu pri vyšších úrovniach výkonu ako Si.
Odolnosť voči tepelným šokom
Ďalšou dôležitou charakteristikou je odolnosť SiC voči teplotným šokom. Keď je objekt vystavený extrémnemu teplotnému gradientu, dochádza k tepelnému šoku (t.j. keď rôzne časti objektu majú výrazne rozdielne teploty). V dôsledku tohto teplotného gradientu sa bude rýchlosť expanzie alebo kontrakcie medzi rôznymi sekciami meniť. Tepelný šok môže spôsobiť lomy v krehkých materiáloch, ale SiC je voči týmto vplyvom vysoko odolný. Odolnosť SiC proti tepelným šokom je výsledkom jeho vysokej tepelnej vodivosti (350 W/m/K pre monokryštál) a nízkej tepelnej rozťažnosti v porovnaní s veľkou väčšinou polovodičových materiálov.
Elektronika SiC (napr. MOSFET a Schottkyho diódy) sa používa v aplikáciách s agresívnym prostredím, ako sú HEV a EV, kvôli ich odolnosti. Je to vynikajúci materiál pre použitie v polovodičových aplikáciách vyžadujúcich húževnatosť a spoľahlivosť vďaka svojej fyzikálnej, chemickej a elektrickej odolnosti.
