วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์

ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC)วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุที่พัฒนามาอย่างยาวนานที่สุดในบรรดาเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแบนด์แก็ปกว้าง วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ SiC มีศักยภาพในการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในอุปกรณ์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ความถี่สูง กำลังสูง โฟโตอิเล็กทรอนิกส์ และรังสี เนื่องจากมีแบนด์แก็ปกว้าง สนามไฟฟ้าพังทลายสูง การนำความร้อนสูง การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิ่มตัวสูง และขนาดที่เล็กลง ซิลิกอนคาร์ไบด์มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง เนื่องจากแบนด์แก็ปกว้าง จึงสามารถใช้ทำไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินหรือเครื่องตรวจจับอัลตราไวโอเลตที่แทบไม่ได้รับผลกระทบจากแสงแดด เนื่องจากสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าหรือสนามไฟฟ้าได้แปดเท่าของซิลิกอนหรือแกลเลียมอาร์เซไนด์ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง เช่น ไดโอดแรงดันไฟฟ้าสูง ไตรโอดกำลัง ซิลิคอนควบคุม และอุปกรณ์ไมโครเวฟกำลังสูง เนื่องจากความเร็วการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนอิ่มตัวสูง จึงสามารถทำเป็นอุปกรณ์ความถี่สูงได้หลากหลาย (RF และไมโครเวฟ)ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นตัวนำความร้อนที่ดีและนำความร้อนได้ดีกว่าวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ซึ่งทำให้อุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ทำงานได้ที่อุณหภูมิสูง

ตัวอย่างที่ชัดเจนคือ ปัจจุบัน APEI กำลังเตรียมพัฒนาระบบขับเคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงสำหรับสภาพแวดล้อมสุดขั้วสำหรับยานสำรวจดาวศุกร์ (VISE) ของ NASA โดยใช้ส่วนประกอบซิลิกอนคาร์ไบด์ ซึ่งยังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบ โดยมีเป้าหมายเพื่อนำหุ่นยนต์สำรวจลงจอดบนพื้นผิวของดาวศุกร์

นอกจากนี้สอิลิคอนคาร์ไบด์มีพันธะโควาเลนต์ไอออนิกที่แข็งแกร่ง มีความแข็งสูง นำความร้อนได้ดีกว่าทองแดง มีประสิทธิภาพในการกระจายความร้อนได้ดี ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ทนต่อรังสี ทนต่ออุณหภูมิสูง และมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี และคุณสมบัติอื่นๆ มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ตัวอย่างเช่น การใช้วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ในการเตรียมยานอวกาศสำหรับนักบินอวกาศและนักวิจัยเพื่อใช้ชีวิตและทำงาน