Silicijev karbid (SiC) je keramični material, ki se pogosto goji kot monokristal za uporabo v polprevodnikih. Zaradi inherentnih lastnosti materiala in enokristalne rasti je eden najtrpežnejših polprevodniških materialov na trgu. Ta vzdržljivost daleč presega njegovo električno funkcionalnost.
Fizična vzdržljivost
Fizična vzdržljivost SiC-ja je najbolje ponazorjena s pregledom njegovih neelektronskih aplikacij: brusni papir, ekstruzijske matrice, plošče za neprebojne jopiče, visoko zmogljivi zavorni diski in vžigalne naprave. SiC bo opraskal predmet, namesto da bi bil sam opraskan. Pri uporabi v visokozmogljivih zavornih diskih je njihova odpornost na dolgotrajno obrabo v težkih okoljih na preizkusu. Za uporabo kot plošča za neprebojni jopič mora imeti SiC visoko fizično trdnost in trdnost pri udarcih.
Kemična in električna vzdržljivost
SiC je znan po svoji kemični inertnosti; nanj ne vplivajo niti najbolj agresivne kemikalije, kot so alkalije in staljene soli, tudi če je izpostavljen temperaturam do 800 °C. Zaradi svoje odpornosti na kemične napade SiC ni koroziven in lahko prenese težka okolja, vključno z izpostavljenostjo vlažnemu zraku, slani vodi in različnim kemikalijam.
Zaradi velikega energijskega pasovnega razmika je SiC zelo odporen na elektromagnetne motnje in uničujoče učinke sevanja. SiC je tudi bolj odporen proti poškodbam pri višjih ravneh moči kot Si.
Odpornost na toplotni udar
Druga pomembna značilnost je odpornost SiC na toplotni udar. Ko je predmet izpostavljen ekstremnemu temperaturnemu gradientu, pride do toplotnega šoka (tj. ko imajo različni deli predmeta bistveno različne temperature). Zaradi tega temperaturnega gradienta se bo stopnja širjenja ali krčenja med različnimi odseki razlikovala. Toplotni šok lahko povzroči zlome v krhkih materialih, vendar je SiC zelo odporen na te učinke. Odpornost SiC na toplotne udarce je posledica njegove visoke toplotne prevodnosti (350 W/m/K za posamezen kristal) in majhnega toplotnega raztezanja v primerjavi z veliko večino polprevodniških materialov.
SiC elektronika (npr. MOSFET in Schottky diode) se zaradi svoje vzdržljivosti uporablja v aplikacijah z agresivnimi okolji, kot so HEV in EV. Je odličen material za uporabo v polprevodniških aplikacijah, ki zahtevajo žilavost in zanesljivost zaradi svoje fizične, kemične in električne odpornosti.
