సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) అనేది సిరామిక్ పదార్థం, దీనిని తరచుగా సెమీకండక్టర్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ఒకే క్రిస్టల్‌గా పెంచుతారు. దాని స్వాభావిక పదార్థ లక్షణాలు మరియు సింగిల్-క్రిస్టల్ పెరుగుదల కారణంగా, ఇది మార్కెట్లో అత్యంత మన్నికైన సెమీకండక్టర్ పదార్థాలలో ఒకటి. ఈ మన్నిక దాని విద్యుత్ కార్యాచరణకు మించి విస్తరించి ఉంటుంది.

భౌతిక మన్నిక

SiC యొక్క భౌతిక మన్నిక దాని ఎలక్ట్రానిక్ కాని అప్లికేషన్‌లను పరిశీలించడం ద్వారా ఉత్తమంగా వివరించబడుతుంది: ఇసుక అట్ట, ఎక్స్‌ట్రూషన్ డైస్, బుల్లెట్ ప్రూఫ్ వెస్ట్ ప్లేట్లు, అధిక-పనితీరు గల బ్రేక్ డిస్క్‌లు మరియు ఫ్లేమ్ ఇగ్నైటర్‌లు. SiC ఒక వస్తువును స్క్రాచ్ కాకుండా స్క్రాచ్ చేస్తుంది. అధిక-పనితీరు గల బ్రేక్ డిస్క్‌లలో ఉపయోగించినప్పుడు, కఠినమైన వాతావరణంలో దీర్ఘకాలిక దుస్తులు ధరించడానికి వాటి నిరోధకత పరీక్షకు గురవుతుంది. బుల్లెట్ ప్రూఫ్ వెస్ట్ ప్లేట్‌గా ఉపయోగించడానికి, SiC తప్పనిసరిగా అధిక భౌతిక మరియు ప్రభావ బలం రెండింటినీ కలిగి ఉండాలి.

రసాయన మరియు విద్యుత్ మన్నిక

SiC దాని రసాయన జడత్వానికి ప్రసిద్ధి చెందింది; ఇది 800 °C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు గురైనప్పుడు కూడా ఆల్కాలిస్ మరియు కరిగిన లవణాలు వంటి అత్యంత ఉగ్రమైన రసాయనాల ద్వారా కూడా ప్రభావితం కాదు. రసాయన దాడికి దాని నిరోధకత కారణంగా, SiC తినివేయదు మరియు తేమతో కూడిన గాలి, ఉప్పు నీరు మరియు వివిధ రకాల రసాయనాలకు గురికావడం వంటి కఠినమైన వాతావరణాలను తట్టుకోగలదు.

దాని అధిక శక్తి బ్యాండ్‌గ్యాప్ ఫలితంగా, SiC విద్యుదయస్కాంత అవాంతరాలు మరియు రేడియేషన్ యొక్క విధ్వంసక ప్రభావాలకు అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. Si కంటే అధిక స్థాయి శక్తిలో నష్టానికి SiC కూడా ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్

థర్మల్ షాక్‌కు SiC యొక్క ప్రతిఘటన మరొక ముఖ్యమైన లక్షణం. ఒక వస్తువు తీవ్ర ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతకు గురైనప్పుడు, థర్మల్ షాక్ ఏర్పడుతుంది (అనగా, ఒక వస్తువు యొక్క వివిధ విభాగాలు గణనీయంగా భిన్నమైన ఉష్ణోగ్రతలలో ఉన్నప్పుడు). ఈ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ఫలితంగా, వివిధ విభాగాల మధ్య విస్తరణ లేదా సంకోచం రేటు మారుతూ ఉంటుంది. థర్మల్ షాక్ పెళుసు పదార్థాలలో పగుళ్లను కలిగిస్తుంది, అయితే SiC ఈ ప్రభావాలకు అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. SiC యొక్క థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్ దాని అధిక ఉష్ణ వాహకత (ఒకే స్ఫటికానికి 350 W/m/K) మరియు అధిక సంఖ్యలో సెమీకండక్టర్ పదార్థాలతో పోల్చితే తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ ఫలితంగా ఉంటుంది.

SiC ఎలక్ట్రానిక్స్ (ఉదా., MOSFETలు మరియు Schottky డయోడ్‌లు) వాటి మన్నిక కారణంగా HEVలు మరియు EVలు వంటి దూకుడు వాతావరణాలతో కూడిన అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి. ఇది భౌతిక, రసాయన మరియు విద్యుత్ స్థితిస్థాపకత కారణంగా దృఢత్వం మరియు విశ్వసనీయత అవసరమయ్యే సెమీకండక్టర్ అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించడానికి ఒక అద్భుతమైన పదార్థం.