碳化硅的极端耐用性

在这篇博客中，我们将更仔细地研究SiC的耐用性，并研究这种耐用性对其许多不同的应用的重要性。

碳化硅（SiC）是一种陶瓷材料，出于半导体应用的目的，通常以单晶形式生长。其固有的材料特性，加上作为单晶生长，使其成为市场上最耐用的半导体材料之一。这种耐用性远远超出了其电气性能。

物理耐久性

SiC的物理耐久性最好通过观察其在电子以外的一些应用来证明：它用于砂纸，挤出模具，防弹背心板，高性能制动盘和火焰点火器。SiC会在物体上留下划痕，而不是自己被划伤。当用于高性能制动盘时，其在恶劣条件下的长期耐磨性将受到考验。要用作防弹背心板，SiC需要很高的物理强度以及良好的冲击强度。

SiC在火焰点火器中的使用表明它也可以承受极端温度。当温度达到2700°C左右时，SiC直接升华为气相，这意味着它变成气体。就上下文而言，铁的熔点约为1500°C，因此为了使SiC组分改变相，其周围的大多数金属都已经熔化。SiC可以在会破坏硅（Si）的温度下继续工作。

化学和电气耐久性

SiC以其化学惰性而闻名 - 即使暴露在高达800°C的极端温度下，它也不会受到碱或熔盐等非常腐蚀性的化学物质的攻击。 由于其抗化学侵蚀性，SiC无腐蚀性，可以处理恶劣的工作环境，包括暴露于潮湿的空气，盐水和各种化学品。

由于SiC具有高能量带隙，因此对电磁干扰和辐射的破坏性影响具有极强的抵抗力。与Si相比，SiC还可以处理更高水平的功率而不会损坏。

抗热震性

承受热冲击的能力是SiC的另一个关键特性。当物体暴露在极端的温度梯度下时（即，当物体的不同部分处于明显不同的温度时），就会发生热冲击。由于这种温度梯度，这些不同部分的膨胀或收缩速率会有所不同。在脆性材料中，热冲击会导致断裂，但SiC对这些影响具有很强的抵抗力。与大多数半导体材料相比，SiC的抗热震性是高导热性（单晶为350 W/m/K）和低热膨胀的组合。

SiC的耐用性是SiC电子器件（例如MOSFET和肖特基二极管）用于HEV和EV等腐蚀性环境应用的原因之一。其物理、化学和电气耐久性使其成为需要韧性和可靠性的半导体应用的绝佳材料。

审核编辑：郭婷