سلکان کاربائیڈ (SiC) ایک سیرامک مواد ہے جو اکثر سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز کے لیے ایک کرسٹل کے طور پر اگایا جاتا ہے۔ اپنی موروثی مادی خصوصیات اور سنگل کرسٹل نمو کی وجہ سے، یہ مارکیٹ میں سب سے زیادہ پائیدار سیمی کنڈکٹر مواد میں سے ایک ہے۔ یہ استحکام اس کی برقی فعالیت سے کہیں زیادہ پھیلا ہوا ہے۔
جسمانی استحکام
SiC کی جسمانی استحکام کو اس کی غیر الیکٹرانک ایپلی کیشنز کی جانچ کر کے بہترین طور پر واضح کیا جاتا ہے: سینڈ پیپر، ایکسٹروشن ڈیز، بلٹ پروف بنیان پلیٹیں، اعلیٰ کارکردگی والی بریک ڈسکیں، اور شعلہ اگنیٹر۔ SiC کسی شے کو سکریچ کرے گا جیسا کہ خود نوچنا ہے۔ جب اعلی کارکردگی والی بریک ڈسکوں میں استعمال کیا جاتا ہے، تو سخت ماحول میں طویل مدتی پہننے کے لیے ان کی مزاحمت کو جانچا جاتا ہے۔ بلٹ پروف بنیان پلیٹ کے طور پر استعمال کرنے کے لیے، SiC کے پاس جسمانی اور اثر دونوں کی اعلیٰ طاقت ہونی چاہیے۔
کیمیکل اور برقی استحکام
SiC اپنی کیمیائی جڑت کے لیے مشہور ہے۔ یہ سب سے زیادہ جارحانہ کیمیکلز سے بھی متاثر نہیں ہوتا، جیسے کہ الکلیس اور پگھلے ہوئے نمکیات، یہاں تک کہ جب درجہ حرارت 800 °C سے زیادہ ہو۔ کیمیائی حملے کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے، SiC غیر سنکنرن ہے اور سخت ماحول بشمول مرطوب ہوا، نمکین پانی، اور مختلف قسم کے کیمیکلز کا سامنا کر سکتا ہے۔
اپنے اعلی توانائی کے بینڈ گیپ کے نتیجے میں، SiC برقی مقناطیسی خلل اور تابکاری کے تباہ کن اثرات کے خلاف انتہائی مزاحم ہے۔ SiC بجلی کی اعلی سطح پر ہونے والے نقصان کے لیے Si سے زیادہ مزاحم ہے۔
تھرمل شاک مزاحمت
تھرمل جھٹکے کے خلاف SiC کی مزاحمت ایک اور اہم خصوصیت ہے۔ جب کسی چیز کو انتہائی درجہ حرارت کے میلان کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو، تھرمل جھٹکا ہوتا ہے (یعنی جب کسی چیز کے مختلف حصے نمایاں طور پر مختلف درجہ حرارت پر ہوتے ہیں)۔ درجہ حرارت کے اس میلان کے نتیجے میں، توسیع یا سکڑاؤ کی شرح مختلف حصوں کے درمیان مختلف ہوگی۔ تھرمل جھٹکا ٹوٹنے والے مواد میں فریکچر کا سبب بن سکتا ہے، لیکن SiC ان اثرات کے خلاف انتہائی مزاحم ہے۔ SiC کی تھرمل جھٹکا مزاحمت اس کی اعلی تھرمل چالکتا (ایک کرسٹل کے لیے 350 W/m/K) اور سیمی کنڈکٹر مواد کی اکثریت کے مقابلے میں کم تھرمل توسیع کا نتیجہ ہے۔
SiC الیکٹرانکس (مثال کے طور پر، MOSFETs اور Schottky diodes) جارحانہ ماحول کے ساتھ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں، جیسے HEVs اور EVs، ان کی پائیداری کی وجہ سے۔ یہ سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے ایک بہترین مواد ہے جس کی جسمانی، کیمیائی اور برقی لچک کی وجہ سے سختی اور انحصار کی ضرورت ہوتی ہے۔
