Ang Silicon carbide (SiC) ay isang ceramic na materyal na madalas na itinatanim bilang isang kristal para sa mga aplikasyon ng semiconductor. Dahil sa likas na katangian ng materyal at paglaki ng single-crystal, isa ito sa pinakamatibay na materyales sa semiconductor sa merkado. Ang tibay na ito ay umaabot nang higit pa sa electrical functionality nito.
Katatagan ng Pisikal
Ang pisikal na tibay ng SiC ay pinakamahusay na inilalarawan sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga non-electronic na aplikasyon nito: sandpaper, extrusion dies, bulletproof vest plate, high-performance brake disk, at flame igniter. Ang SiC ay kakamot ng isang bagay bilang kabaligtaran sa pagiging scratched mismo. Kapag ginamit sa mga high-performance na brake disk, ang kanilang pagtutol sa pangmatagalang pagsusuot sa malupit na kapaligiran ay nasusubok. Para sa paggamit bilang isang bulletproof vest plate, ang SiC ay dapat magkaroon ng parehong mataas na pisikal at lakas ng epekto.
Katatagan ng Kemikal at Elektrisidad
Ang SiC ay kilala para sa kanyang chemical inertness; hindi ito naaapektuhan ng kahit na ang pinaka-agresibong mga kemikal, tulad ng mga alkali at nilusaw na asin, kahit na nalantad sa mga temperatura na kasing taas ng 800 °C. Dahil sa paglaban nito sa pag-atake ng kemikal, ang SiC ay hindi kinakaing unti-unti at kayang tiisin ang malupit na kapaligiran kabilang ang pagkakalantad sa mahalumigmig na hangin, tubig-alat, at iba't ibang kemikal.
Bilang resulta ng mataas na energy bandgap nito, ang SiC ay lubos na lumalaban sa mga electromagnetic disturbance at sa mapanirang epekto ng radiation. Ang SiC ay mas lumalaban din sa pinsala sa mas mataas na antas ng kapangyarihan kaysa sa Si.
Thermal Shock Resistance
Ang paglaban ng SiC sa thermal shock ay isa pang mahalagang katangian. Kapag ang isang bagay ay nalantad sa isang matinding gradient ng temperatura, nagaganap ang thermal shock (ibig sabihin, kapag ang iba't ibang mga seksyon ng isang bagay ay nasa makabuluhang magkaibang temperatura). Bilang resulta ng gradient ng temperatura na ito, mag-iiba ang rate ng expansion o contraction sa pagitan ng iba't ibang seksyon. Ang thermal shock ay maaaring maging sanhi ng mga bali sa mga malutong na materyales, ngunit ang SiC ay lubos na lumalaban sa mga epektong ito. Ang thermal shock resistance ng SiC ay resulta ng mataas na thermal conductivity nito (350 W/m/K para sa isang kristal) at mababang thermal expansion kumpara sa karamihan ng mga semiconductor na materyales.
Ang mga SiC electronics (hal., mga MOSFET at Schottky diode) ay ginagamit sa mga application na may mga agresibong kapaligiran, tulad ng mga HEV at EV, dahil sa kanilang tibay. Ito ay isang mahusay na materyal para sa paggamit sa mga aplikasyon ng semiconductor na nangangailangan ng tibay at pagiging maaasahan dahil sa pisikal, kemikal, at elektrikal na katatagan nito.
