Silisyum karbür (SiC), yarı iletken uygulamalar için sıklıkla tek bir kristal olarak büyütülen seramik bir malzemedir. Doğal malzeme özellikleri ve tek kristal büyümesi nedeniyle, piyasadaki en dayanıklı yarı iletken malzemelerden biridir. Bu dayanıklılık, elektriksel işlevselliğinin çok ötesine uzanır.
Fiziksel Dayanıklılık
SiC'nin fiziksel dayanıklılığı en iyi elektronik olmayan uygulamaları incelenerek gösterilmektedir: zımpara kağıdı, ekstrüzyon kalıpları, kurşun geçirmez yelek plakaları, yüksek performanslı fren diskleri ve alev ateşleyiciler. SiC, kendisinin çizilmesinin aksine bir nesneyi çizecektir. Yüksek performanslı fren disklerinde kullanıldıklarında, zorlu ortamlarda uzun süreli aşınmaya karşı dayanıklılıkları test edilir. SiC'nin kurşun geçirmez yelek plakası olarak kullanılması için hem yüksek fiziksel hem de darbe dayanımına sahip olması gerekir.
Kimyasal ve Elektriksel Dayanıklılık
SiC, kimyasal inertliği ile ünlüdür; 800 °C'ye kadar yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bile alkaliler ve erimiş tuzlar gibi en agresif kimyasallardan bile etkilenmez. SiC, kimyasal saldırıya karşı direnci nedeniyle aşındırıcı değildir ve nemli havaya, tuzlu suya ve çeşitli kimyasallara maruz kalma gibi zorlu ortamlara dayanabilir.
Yüksek enerji bant aralığının bir sonucu olarak SiC, elektromanyetik bozulmalara ve radyasyonun yıkıcı etkilerine karşı oldukça dirençlidir. SiC ayrıca Si'den daha yüksek güç seviyelerinde hasara karşı daha dirençlidir.
Termal şok direnci
SiC'nin termal şoka karşı direnci bir başka önemli özelliktir. Bir nesne aşırı sıcaklık gradyanına maruz kaldığında, termal şok meydana gelir (yani, bir nesnenin farklı bölümleri önemli ölçüde farklı sıcaklıklarda olduğunda). Bu sıcaklık gradyanının bir sonucu olarak, genleşme veya büzülme oranı çeşitli bölümler arasında değişiklik gösterecektir. Termal şok, kırılgan malzemelerde kırılmalara neden olabilir, ancak SiC bu etkilere karşı oldukça dirençlidir. SiC'nin termal şok direnci, yarı iletken malzemelerin büyük çoğunluğuna kıyasla yüksek termal iletkenliğinin (tek bir kristal için 350 W/m/K) ve düşük termal genleşmesinin bir sonucudur.
SiC elektroniği (örn. MOSFET'ler ve Schottky diyotlar), dayanıklılıkları nedeniyle HEV'ler ve EV'ler gibi agresif ortamlara sahip uygulamalarda kullanılır. Fiziksel, kimyasal ve elektriksel esnekliği nedeniyle tokluk ve güvenilirlik gerektiren yarı iletken uygulamalarda kullanım için mükemmel bir malzemedir.
