Преглед на кодот на Силициум карбид

{{Chembox
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 477003687
| ImageFile = SiC p1390066.jpg
| ImageSize = 244
| ImageName = Примерок од силициум карбид 
| ImageCaption = Лабораториски одгледан синтетички SiC [[монокристал]]
| PIN = Силициум карбид
| OtherNames = Карборунд <br />[[Муасанит]]
|Section1={{Chembox Identifiers
| CASNo = 409-21-2
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
| UNII = WXQ6E537EW
| PubChem = 9863
| ChemSpiderID = 9479
| ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|correct|chemspider}}
| EINECS = 206-991-8
| MeSHName = Силициум +карбид
| ChEBI_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
| ChEBI = 29390
| RTECS = VW0450000
| SMILES = [C-]#[Si+]
| StdInChI_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChI = 1S/CSi/c1-2
| InChI1 = 1/CSi/c1-2
| StdInChIKey_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
| StdInChIKey = HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N
| InChIKey = HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYAF
| Gmelin = 13642
 }}
|Section2={{Chembox Properties
| C=1 | Si=1
| Appearance = Жолта до зелена до синкаво-црна, блескави кристали<ref name="PGCH" />
| Density = 3.16&nbsp;g⋅cm<sup>−3</sup> (hex.)<ref name="b92">{{RubberBible92nd|page=4.88}}</ref>
| SolubleOther = Нерастворлив во вода, растворлив во стопени алкалии и стопено железо<ref>{{Cite web|url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/silicon_carbide|title=Silicon carbide|last=Pubchem|website=pubchem.ncbi.nlm.nih.gov|language=en|access-date=2018-11-27}}</ref>
| MeltingPtC = 2830
| MeltingPt_notes = (се распаѓа)
| MeltingPt_ref=<ref name="b92"/>
| ElectronMobility = ~900&nbsp;cm<sup>2</sup>/(V⋅s) (сите политипови)
| RefractIndex = 2.55 (инфрацрвена; сите политипови)<ref name="ioffe" />
| MagSus = −12.8 × 10<sup>−6</sup>&nbsp;cm<sup>3</sup>/mol<ref>{{RubberBible92nd|page=4.135}}</ref>
 }}
|Section7={{Chembox Hazards
| GHS_ref=fibres<ref>{{cite web |title=C&L Inventory |url=https://echa.europa.eu/information-on-chemicals/cl-inventory-database/-/discli/details/123165 |website=echa.europa.eu |access-date=12 December 2021}}</ref>
| GHSPictograms = {{GHS08}}
| GHSSignalWord = Опасен
| HPhrases = {{H-phrases|H350i}}
| PPhrases = {{P-phrases|201|202|260|261|264|270|271|280|281|302+352|304+340|305+351+338|308+313|312|314|321|332+313|337+313|362|403+233|405|501}}
| NFPA-H = 1
| NFPA-F = 0
| NFPA-R = 0
| PEL = TWA 15&nbsp;mg/m<sup>3</sup> (вкупно) TWA 5&nbsp;mg/m<sup>3</sup> (resp)<ref name=PGCH>{{PGCH|0555}}</ref>
| IDLH = N.D.<ref name="PGCH" />
| REL = TWA 10&nbsp;mg/m<sup>3</sup> (вкупно) TWA 5&nbsp;mg/m<sup>3</sup> (resp)<ref name="PGCH" />
 }}
}}
'''Силициум карбид (SiC),''' познат и како '''карборунд''' — тврдо хемиско соединение кое содржи [[силициум]] и [[јаглерод]]. Како [[полуспроводник]], се јавува во природата како исклучително редок минерал моасанит, но масовно се произведува како прав и кристал од [[моасанит]] година за употреба како [[абразив]]. Зрната силициум карбид може да се поврзат заедно со синтерување за да формираат многу тврда керамика која е широко користена во апликации кои бараат висока издржливост, како што се автомобилски сопирачки, автомобилски спојки и керамички плочи во панцирни елеци. Големи еднокристали на силициум карбид може да се одгледуваат со методот на Лели и тие може да се исечат на скапоцени камења познати како синтетички моасанит.

Електронските примени на силициум карбид, како што се диоди што емитуваат светлина (LED) и детектори во раните радија, првпат биле демонстрирани околу 1907 година. SiC се користи во полуспроводнички електронски уреди кои работат на високи температури или високи напони, или и двете.

==Природна појава==

[[Податотека:Moissanite-USGS-20-1001d-14x-.jpg|мини|Моасанит монокристал (≈1 mm во големина)]]
Природно настанатиот моасанит се наоѓа во само мали количини во одредени видови метеорити, депозити на корунд и кимберлит. Практично целиот силициум карбид што се продава во светот, вклучително и моасанитните накит, е синтетички.

Природниот моасанит првпат бил пронајден во 1893 година како мала компонента на метеоритот Кањон Диабло во Аризона од д-р [[Анри Моасан|Фердинанд Анри Моасан]], по кого материјалот бил именуван во 1905 година.<ref>{{cite journal|author = Moissan, Henri|title = Nouvelles recherches sur la météorité de Cañon Diablo|year = 1904|journal = Comptes rendus|volume = 139| pages = 773–86| url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30930/f773.table}}</ref> Откритието на Моасан за природно настанатиот SiC првично било оспорено бидејќи неговиот примерок можеби бил контаминиран со сечила за пила со силициум карбид кои веќе биле на пазарот во тоа време<ref name="pierro">{{cite journal|author1=Di Pierro S. |author2=Gnos E. |author3=Grobety B.H. |author4=Armbruster T. |author5=Bernasconi S.M. |author6=Ulmer P.  |name-list-style=amp |year = 2003|title = Rock-forming moissanite (natural α-silicon carbide)|journal = American Mineralogist|volume = 88|issue=11–12 |pages = 1817–21|doi=10.2138/am-2003-11-1223 |bibcode=2003AmMin..88.1817D |s2cid=128600868 }}</ref>.

Иако е редок на Земјата, силициум карбидот е неверојатно чест во вселената. Тоа е вообичаена форма на ѕвездена прашина пронајдена околу ѕвездите богати со јаглерод, а примери од оваа ѕвездена прашина се пронајдени во недопрена состојба во примитивни (непроменети) метеорити. Силиконскиот карбид пронајден во вселената и во метеоритите е речиси исклучиво бета-полиморф. Анализата на зрната SiC пронајдени во метеоритот Мурчисон, јаглероден хондрит метеорит, открила аномални изотопски сооднос на јаглерод и силициум, што укажува дека овие зрна потекнуваат надвор од Сончевиот систем<ref>{{cite web|url = http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm|author=Kelly, Jim |work=University College London|title =The Astrophysical Nature of Silicon Carbide| access-date = 2009-06-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20170504052500/http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/history.htm|archive-date=May 4, 2017|url-status=live}}</ref>.

==Историја==
===Рани експерименти===
Несистематски, помалку признати и често непроверени синтези на силициум карбид вклучуваат:

*Цезар-Мансуете Деспрец поминува електрична струја низ јаглеродна прачка вградена во песок (1849)
*Роберт Сиднеј Марсден го раствора силициум диоксид во стопено сребро во графитен сад (1881)
*Загревањето на мешавина од силициум и силициум диоксид од страна на Пол Шуценбергер во графитна садница (1881)
*Алберт Колсон го загрева силиконот под струја на етилен (1882)<ref>{{cite book| url = https://books.google.com/books?id=ObwHdIT0C0QC| page =115|title = Carbide, nitride, and boride materials synthesis and processing|author = Weimer, A. W.| publisher = Springer| year = 1997| isbn = 978-0-412-54060-8}}</ref>.

===Широко производство===

[[Податотека:SiC LED historic.jpg|мини|Репликација на LED експериментите на Х.Џ. Ронд]]
Широко производство му се припишува на [[Едвард Гудрих Ачесон]] во 1890 година<ref>Encyclopædia Britannica, [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/544369/silicon-carbide/6673/Discovery eb.com]</ref>. Ачесон се обидувал да подготви вештачки [[дијамант]]и кога загреал мешавина од глина ([[алуминиум силикат]]) и кокс во прав (јаглерод) во железен сад. Тој ги нарекол сините кристали кои формирале карборунд, верувајќи дека тоа е ново соединение од [[јаглерод]] и [[алуминиум]], слично на [[корунд]]. Моасан, исто така, синтетизирал SiC на неколку начини, вклучително и растворање на јаглерод во стопен силициум, топење на мешавина од калциум карбид и силициум диоксид и со редуцирање на силициум диоксид со јаглерод во електрична печка.

Ачесон го патентирал методот за правење прашок од силициум карбид на [[28 февруари]] [[1893]] година<ref>Acheson, G. (1893) {{US patent|492767}} "Production of artificial crystalline carbonaceous material"</ref>. Ачесон, исто така, ја развил електричната сериска печка со која SiC сè уште се прави денес и ја формирал компанијата Carborundum за производство на најголемиот дел SiC, првично за употреба како абразив<ref>{{cite journal| journal =Scientific American| url =http://www.scientificamericanpast.com/Scientific%20American%201890%20to%201899/5/lg/sci471894.htm| date =April 7, 1894| title =The Manufacture of Carborundum- a New Industry| access-date =2009-06-06| url-status =dead| archive-url =https://web.archive.org/web/20090123041207/http://www.scientificamericanpast.com/Scientific%20American%201890%20to%201899/5/lg/sci471894.htm| archive-date =January 23, 2009}}</ref>. Во [[1900]] година компанијата се договорила со ''Electric Smelting and Aluminum Company'' кога судиската одлука им дла „''приоритет нашироко''“ на нејзините основачи „''за намалување на рудите и другите супстанции со методот на блескаво влакно''“<ref>{{cite journal|author=Mabery, Charles F.|title=Notes, On Carborundum|pages=706–707|url=https://books.google.com/books?id=fBIDAAAAYAAJ&pg=PA706|year=1900|volume=XXII|issue=Part II|journal=Journal of the American Chemical Society|access-date=2007-10-28|doi=10.1021/ja02048a014 }}</ref>. Се вели дека Ачесон се обидувал да го раствори јаглеродот во стопениот корунд (алумина) и открил присуство на тврди, сино-црни кристали за кои верувал дека се соединение од јаглерод и корунд: оттука и карборунд. Можеби тој го нарекол материјалот „карборунд“ по аналогија на корунд, што е уште една многу тврда супстанција (9 на Мосовата скала).

Првата употреба на SiC била како абразив. Потоа следеле електронски апликации. Во почетокот на [[20 век]], силициум карбид се користел како детектор во првите радија. Во [[1907]] година [[Хенри Џозеф Раунд]] го произвел првиот LED со примена на напон на SiC кристал и набљудување на жолта, зелена и портокалова емисија на катодата. Ефектот подоцна бил повторно откриен од О.В. Лосев во [[Советскиот Сојуз]] во 1923 година<ref name="ultraviolet">{{cite web|url=http://www.indiana.edu/~hightech/fpd/papers/ELDs.html|title=A History of Electroluminescent Displays|last=Hart|first=Jeffrey A.|author2=Stefanie Ann Lenway|author3=Thomas Murtha|accessdate=2023-03-06|archive-date=2012-04-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20120430024805/http://www.indiana.edu/~hightech/fpd/papers/ELDs.html|url-status=dead}}</ref>.

==Производство==
[[Податотека:SiC crystals.JPG |мини|Синтетички SiC кристали со пречник од ~ 3 mm]]
[[Податотека:SiC wafers 6inch.jpg|мини|Две наполитанки од шест инчи направени од силициум карбид]]
Бидејќи природниот моасанит е исклучително редок, поголемиот дел на силициум карбид е синтетички. Силициум карбид се користи како абразив, како и [[Полуспроводник|полуспроводнички]] и дијамантски симулант со квалитет на скапоцен камен. Наједноставниот процес за производство на силициум карбид е комбинирање на силициум песок и јаглерод во печка со електрична отпорност на графит Ачесон на висока температура, помеѓу 1,600&nbsp;°C (2,910&nbsp;°F) и 2,500&nbsp;°C (4,530&nbsp;°F). Ситните SiO2 честички во растителниот материјал (на пр. лушпи од ориз) може да се претворат во SiC со загревање во вишокот јаглерод од органскиот материјал<ref>{{cite journal| author = Vlasov, A.S. |display-authors=et al |title = Obtaining silicon carbide from rice husks| journal = Refractories and Industrial Ceramics|volume = 32|issue = 9–10|year = 1991| pages=521–523| doi=10.1007/bf01287542|s2cid=135784055 }}</ref>. Силициумскиот чад, кој е нуспроизвод на производство на силициум метал и легури на феросилициум, исто така може да се претвори во SiC со загревање со графит на 1,500&nbsp;°C (2,730&nbsp;°F)<ref>{{cite journal|author1=Zhong, Y. |author2=Shaw, Leon L. |author3=Manjarres, Misael |author4=Zawrah, Mahmoud F.  |name-list-style=amp |title = Synthesis of Silicon Carbide Nanopowder Using Silica Fume | journal = Journal of the American Ceramic Society | volume = 93|year =2010| pages=3159–3167 | doi= 10.1111/j.1551-2916.2010.03867.x| issue = 10}}</ref>.

Материјалот формиран во печката Ачесон варира во чистота, според неговата оддалеченост од изворот на топлина на [[графит]]ниот отпор. Безбојни, бледо жолти и зелени кристали имаат најголема чистота и се наоѓаат најблиску до отпорникот. Бојата се менува во сина и црна на поголемо растојание од отпорот, а овие потемни кристали се помалку чисти. Азотот и алуминиумот се вообичаени нечистотии и тие влијаат на електричната спроводливост на SiC.

[[Податотека:Lely SiC Crystal.jpg|мини|Синтетички SiC-кристали]]

Чистиот силициум карбид може да се направи со процесот на Лели<ref>{{cite journal | author = Lely, Jan Anthony | title = Darstellung von Einkristallen von Silicium Carbid und Beherrschung von Art und Menge der eingebauten Verunreinigungen | journal = Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft | volume = 32 | pages = 229–236 | year = 1955}}</ref>, во кој SiC прав се сублимира во високотемпературни видови силициум, јаглерод, силициум дикарбид (SiC2) и дисилициум карбид (Si 2C) во амбиентален аргон гас на 2500&nbsp;°C и повторно депонирани во единечни кристали слични на снегулки, со големина до 2 × 2&nbsp;cm, на малку поладна подлога. Овој процес дава висококвалитетни единечни кристали, главно од 6H-SiC фаза (поради високата температура на раст).

Модифицираниот процес на Лели кој вклучува индукциско загревање во графитни садници дава уште поголеми единечни кристали од 4 инчи (10&nbsp;cm) во пречник, имајќи дел 81 пати поголем во споредба со конвенционалниот процес на Лели<ref>{{cite book| url=http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf| archive-url=https://web.archive.org/web/20101217002122/http://www.nsc.co.jp/en/tech/report/pdf/8407.pdf| archive-date=2010-12-17|title = Nippon Steel Technical Report no.&nbsp;84 : Large high-quality silicon carbide substrates| author = Ohtani, N.|year = 2001|display-authors=etal}}</ref>.

Кубниот SiC обично се одгледува со поскапиот процес на хемиско таложење на пареа (CVD) на силин, водород и азот<ref name=growth>{{cite book| page = 19; 170–180|url=https://books.google.com/books?id=Yy_B8GzxNlgC|title = Properties of silicon carbide| author = Harris, Gary Lynn|publisher = IET| year = 1995| isbn = 978-0-85296-870-3}}</ref><ref>{{cite book| pages=180–200| url=https://books.google.com/books?id=win7M66SjYIC| title= Crystal growth technology|author1=Byrappa, K. |author2=Ohachi, T. | publisher = Springer| year = 2003| isbn = 978-3-540-00367-0}}</ref>. Хомепитаксијалните и хетероепитаксиалните SiC слоеви може да се одгледуваат со примена на пристапи на гасна и течна фаза<ref name=prop1>{{cite book
 |pages=43–76
 |title = SiC materials and devices
 |volume= 1
 |editor1=M. Shur |editor2=S. Rumyantsev |editor3=M. Levinshtein |chapter=SiC Homoepitaxy and Heteroepitaxy
 |author = Bakin, Andrey S.
 |publisher = World Scientific
 |year = 2006
 |isbn = 978-981-256-835-9
}}</ref>.

За да се формира комплексно обликуван SiC, [[прекерамички полимер|прекерамичките полимери]] може да се користат како прекурсори кои го формираат керамичкиот производ преку пиролиза на температури во опсег од 1000-1100&nbsp;°C<ref>[https://www.researchgate.net/publication/331309080_Additive_Manufacturing_of_Ceramics_from_Preceramic_Polymers_A_Versatile_Stereolithographic_Approach_Assisted_by_Thiol-Ene_Click_Chemistry  AM of Ceramics from Preceramic Polymers] Published in ''Additive Manufacturing'' 2019, vol. 27 pp 80-90</ref>. Претходните материјали за добивање на силициум карбид на таков начин вклучуваат поликарбосилани, поли (метилсилин) и полисилазани<ref>[https://www.euroceram.org/en/technologies/special-materials-processing/preceramics.html Europe Makes Ceramics] {{Семарх|url=https://web.archive.org/web/20200807091352/https://www.euroceram.org/en/technologies/special-materials-processing/preceramics.html |date=2020-08-07 }} Preceramics</ref>. Материјалите од силициум карбид добиени преку пиролиза на прекерамички полимери се познати како керамика добиена од полимер или PDC. Пиролизата на прекерамичките полимери најчесто се изведува под инертна атмосфера на релативно ниски температури. Во однос на CVD процесот, методот на пиролиза е поволен бидејќи полимерот може да се формира во различни форми пред термализација во керамиката<ref name=prop>{{cite book
 |pages=20–60
 |url = https://books.google.com/books?id=bYms_kigMX8C
 |title = SiC materials and devices
 |author = Park, Yoon-Soo
 |publisher = Academic Press| year = 1998
 |isbn = 978-0-12-752160-2
}}</ref><ref>{{cite journal| doi = 10.1002/adma.200306467| title = Smooth Continuous Films of Stoichiometric Silicon Carbide from Poly(methylsilyne)| year = 2004| author = Pitcher, M. W.| journal = Advanced Materials| volume = 16| issue = 8| pages = 706–709| last2 = Joray| first2 = S. J.| last3 = Bianconi| first3 = P. A.| bibcode = 2004AdM....16..706P| s2cid = 97161599}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1007/s10853-006-6566-z|title=A review of the development of three generations of small diameter silicon carbide fibres|year=2006|author=Bunsell, A. R.|journal=Journal of Materials Science|volume=41|issue=3|pages=823–839|last2=Piant|first2=A.|bibcode = 2006JMatS..41..823B |s2cid=135586321}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1021/cm00027a007|title=Preceramic polymer routes to silicon carbide|year=1993|author=Laine, Richard M.|journal=Chemistry of Materials|volume=5|issue=3|pages=260–279|last2=Babonneau|first2=Florence}}</ref>.

SiC може да се направи и во нафори со сечење на еден кристал или со помош на дијамантска жица пила или со користење на ласер. SiC е корисен полуспроводник кој се користи во енергетската електроника<ref>{{Cite web|url=https://www.disco.co.jp/kabra/index_eg.html|title = KABRA｜DISCO Corporation}}</ref>.

==Структура и својства==
{| class="wikitable" style="margin:1em auto;"
|+ Structure of major SiC polytypes.
|[[File:SiC3Cstructure.jpg|center|160px]]
|[[File:SiC4Hstructure.jpg|center|265px]]
|[[File:SiC6Hstructure.jpg|center|340px]]
|-
|(β)3C-SiC
| 4H-SiC
|(α)6H-SiC
|}

[[Податотека:Silicon carbide, image taken under a stereoscopic microscope.jpg|мини|Силициум карбид, слика направена под стереоскопски микроскоп]]
Силициум карбид постои во околу 250 кристални форми<ref>{{cite book| url = https://books.google.com/books?id=hJySnYNE3B0C| page = 3| title = Silicon carbide microelectromechanical systems for harsh environments| author =Cheung, Rebecca| publisher = Imperial College Press| year = 2006| isbn = 978-1-86094-624-0}}</ref>. Преку инертна атмосферска пиролиза на прекерамички полимери, се произведува и силициум карбид во стаклена аморфна форма<ref>[https://www.researchgate.net/publication/331309080_Additive_Manufacturing_of_Ceramics_from_Preceramic_Polymers_A_Versatile_Stereolithographic_Approach_Assisted_by_Thiol-Ene_Click_Chemistry Additive Manufacturing of Ceramics from Preceramic Polymers] Published in ''Additive Manufacturing'' 2019, vol. 27 pp 80-90</ref>. Полиморфизмот на SiC се одликува со големо семејство на слични кристални структури наречени политипови. Тие се варијации на истото хемиско соединение кои се идентични во две димензии и се разликуваат во третата. Така, тие можат да се гледаат како слоеви наредени во одредена низа<ref name=jap>{{cite journal|doi = 10.1063/1.358463|title = Large-band-gap SiC, III-V nitride, and II-VI ZnSe-based semiconductor device technologies|year = 1994|author = Morkoç, H.|journal = Journal of Applied Physics|volume = 76|issue = 3|page = 1363|last2 = Strite|first2 = S.|last3 = Gao|first3 = G. B.|last4 = Lin|first4 = M. E.|last5 = Sverdlov|first5 = B.|last6 = Burns|first6 = M.|bibcode = 1994JAP....76.1363M }}</ref>.

Алфа силициум карбид (α-SiC) е најчесто сретнуван полиморф и се формира на температури поголеми од 1700&nbsp;°C и има шестаголна кристална структура (слична на Вурцит). Бета модификацијата (β-SiC), со кристална структура на мешавина од цинк (слична на дијамантот), се формира на температури под 1700&nbsp;°C. До неодамна, бета формата имала релативно малку комерцијални употреби, иако сега постои зголемен интерес за нејзина употреба како поддршка за хетерогени катализатори, поради нејзината поголема површина во споредба со алфа формата.

{| class="wikitable"  style="margin:10px; text-align:center; float:right;"
|+ Својства на главните политипови на SiC<ref name=ioffe>{{cite web| url = http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/| title = Properties of Silicon Carbide (SiC)| publisher = Ioffe Institute| access-date = 2009-06-06}}</ref><ref name="prop" />
!Polytype
!3C (β)
!4H
!6H (α)
|-
!Кристална структура
| Мешавина од цинк (кубна)
| Шестаголна
| Шестаголна
|-
![[Вселенска група]]
| T<sup>2</sup><sub>d</sub>-F{{overline|4}}3m
| C<sup>4</sup><sub>6v</sub>-P6<sub>3</sub>mc
| C<sup>4</sup><sub>6v</sub>-P6<sub>3</sub>mc
|-
![[Персонов симбол]]
| cF8
| hP8
| hP12
|-
!константни решетки (Å)
| 4,3596
| 3,0730; 10,053
| 3,0810; 15,12
|-
!Густина (g/cm<sup>3</sup>)
| 3,21
| 3,21
| 3,21
|-
![[Забранета зона]] (eV)
| 2,36
| 3,23
| 3,05
|-
![[Масовен модул]] (GPa)
| 250
| 220
| 220
|-
![[Топлинска спроводливост]] (W⋅m<sup>−1</sup>⋅K<sup>−1</sup>)
@ 300&nbsp;K (see <ref>[http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/thermal.html Silicon Carbide. Thermal properties]. Ioffe Institute Semiconductors Database.</ref><ref>{{Cite journal |last1=Zheng |first1=Qiye |last2=Li |first2=Chunhua |last3=Rai |first3=Akash |last4=Leach |first4=Jacob H. |last5=Broido |first5=David A. |last6=Cahill |first6=David G. |date=2019-01-03 |title=Thermal conductivity of GaN, $^{71}\mathrm{GaN}$, and SiC from 150 K to 850 K |journal=Physical Review Materials |volume=3 |issue=1 |pages=014601 |doi=10.1103/PhysRevMaterials.3.014601|s2cid=139945430 |doi-access=free }}</ref> for temp. dependence)
| 320
| 348
| 325
|}

Чистиот SiC е безбоен. Кафеавата до црна боја на индустрискиот производ произлегува од нечистотии од железо. Сјајот на кристалите кој личи на виножито се должи на интерференцијата со тенок слој на пасивациониот слој од силициум диоксид што се формира на површината.

Високата температура на сублимација на SiC (приближно 2700&nbsp;°C) го прави корисен за лежишта и делови од печката. Силициум карбид не се топи на ниту една позната температура. Исто така е високо инертен хемиски. Во моментов постои голем интерес за неговата употреба како полуспроводнички материјал во електрониката, каде што неговата висока топлинска спроводливост, висока јачина на распаѓање на електричното поле и висока максимална густина на струја го прават поперспективен од силиконот за уреди со голема моќност. SiC, исто така, има многу низок коефициент на термичка експанзија (4,0 × 10 -6 /K) и не доживува фазни транзиции што би предизвикале дисконтинуитети во термичката експанзија.

===Електрична спроводливост===

Силициум карбид е [[полуспроводник]], кој може да се допингува од n-тип со азот или фосфор и од типот p со [[берилиум]], [[бор]], [[алуминиум]] или [[галиум]]. Металната спроводливост е постигната со тежок допинг со бор, алуминиум или азот.

[[Суперспроводливост]] е откриена во 3C-SiC:Al, 3C-SiC:B и 6H-SiC:B на слични температури ~1,5 K<ref name=muranaka>{{cite journal|author = Muranaka, T.|journal = Sci. Technol. Adv. Mater.|volume = 9|issue = 4|year = 2008| page = 044204|title =Superconductivity in carrier-doped silicon carbide|pmc=5099635| doi = 10.1088/1468-6996/9/4/044204| bibcode=2008STAdM...9d4204M|last2 = Kikuchi|first2 = Yoshitake|last3 = Yoshizawa|first3 = Taku|last4 = Shirakawa|first4 = Naoki|last5 = Akimitsu|first5 = Jun| pmid=27878021}}</ref><ref name=kriener>{{cite journal|author = Kriener, M.|journal = Sci. Technol. Adv. Mater.|volume = 9|issue = 4|year = 2008| page = 044205|title = Superconductivity in heavily boron-doped silicon carbide|pmc=5099636| bibcode=2008STAdM...9d4205K|last2 = Muranaka|first2 = Takahiro|last3 = Kato|first3 = Junya|last4 = Ren|first4 = Zhi-An|last5 = Akimitsu|first5 = Jun|last6 = Maeno|first6 = Yoshiteru|arxiv = 0810.0056|doi = 10.1088/1468-6996/9/4/044205|pmid=27878022}}</ref>. Сепак, клучна разлика е забележана за однесувањето на магнетното поле помеѓу алуминиум и бор допинг: 3C-SiC:Al е тип-II. Спротивно на тоа, 3C-SiC:B е тип-I, како и 6H-SiC:B. Така, суперспроводливите својства се чини дека зависат повеќе од допант (B vs. Al) отколку на политип (3C- наспроти 6H-). Во обид да се објасни оваа зависност, било забележано дека B заменува на C места во SiC, но Al заменува на места Si. Затоа, Al и B „гледаат“ различни средини, во двата политипа<ref>{{cite journal|author1=Yanase, Y.  |author2=Yorozu, N. |name-list-style=amp |title =Superconductivity in compensated and uncompensated semiconductors|pmc=5099632|journal = Sci. Technol. Adv. Mater.|volume = 9|issue = 4|year = 2008| page = 044201| doi =10.1088/1468-6996/9/4/044201|bibcode=2008STAdM...9d4201Y |pmid=27878018}}</ref>.

==Употреба==
===Абразивни и алати за сечење===

[[Податотека:Ultra-thin separated (Carborundum) disk.jpg|мини|Дискови за сечење направени од SiC]]
Во уметноста, силициум карбидот е популарен абразив во современите лапидари поради издржливоста и ниската цена на материјалот. Во производството, се користи поради неговата цврстина во процесите на абразивна обработка, како што се мелење, брусење, сечење со воден млаз и пескарење. Честичките од силициум карбид се ламинирани на хартија за да се создадат шкурка и лента за држење на [[скејтборд]]ите<ref>Fuster, Marco A. (1997) "Skateboard grip tape", {{US patent|5622759}}</ref>.

Во 1982 година бил откриен исклучително силен композит од алуминиум оксид и силициум карбид. Развојот на овој лабораториски композит до комерцијален производ траело само три години. Во 1985 година, на пазарот биле претставени првите комерцијални алатки за сечење направени од овој композит засилен со алуминиум и силициум карбид<ref>{{cite book| url = https://books.google.com/books?id=oSYdgu3on_oC| page = 312| title= Handbook of ceramic composites| author = Bansal, Narottam P.| publisher = Springer| year = 2005| isbn = 978-1-4020-8133-0}}</ref>.

===Структурен материјал===
[[Податотека:Soldier Plate Carrier System (SPCS).jpg|мини|Силициум карбид се користи за трауматски плочи на балистички елеци]]

Во 1980-тите и 1990-тите, силициум карбид бил изучуван во неколку истражувачки програми за високотемпературни гасни турбини во [[Европа]], [[Јапонија]] и [[САД]]. Компонентите биле наменети да ги заменат лопатките на турбините од суперлегура на никел или лопатките на млазниците<ref>{{cite web|title=Production of Silicon Carbide|url=http://siliconcarbide.net/|website=siliconcarbide.net}}</ref>. Сепак, ниту еден од овие проекти не резултирал со производствена количина, главно поради неговата мала отпорност на удар и неговата мала цврстина на фрактура<ref>{{cite news| url = http://www.unipass.com/predictionprobe/Industry%20News/Ceramics%20for%20turbine%20engines.htm| title = Ceramics for turbine engines| access-date = 2009-06-06| work = unipass.com| url-status = dead| archive-url = https://web.archive.org/web/20090406052441/http://www.unipass.com/predictionprobe/Industry%20News/Ceramics%20for%20turbine%20engines.htm| archive-date = 2009-04-06}}</ref>.

Како и другите тврда керамика (имено алумина и бор карбид), силициум карбид се користи во композитен оклоп (на пр. Чобамски оклоп ), и во керамички плочи во панцири. „Змејска Кожа“, кој бил произведен од ''Pinnacle Armor'', користел дискови од силициум карбид<ref>{{cite web| url = http://www.futurefirepower.com/dragon-skin-most-protective-body-armor-lightweight| title = Dragon Skin – Most Protective Body Armor – Lightweight| access-date = 2009-06-06| publisher = Future Firepower| url-status = dead| archive-url = https://web.archive.org/web/20120217002551/http://www.futurefirepower.com/dragon-skin-most-protective-body-armor-lightweight| archive-date = 2012-02-17}}</ref>. Подобрената цврстина на фрактура во оклопот на SiC може да се олесни преку феноменот на абнормален раст на зрната или AGG. Растот на ненормално долгите зрна силициум карбид може да послужи за давање ефект на зацврстување преку премостување на пукнатината. Слични ефекти на зацврстување на AGG се пријавени во силициум нитрид ((Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>).)<ref>[https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1303/1303.2761.pdf#page=3 Abnormal Grain Growth] in Journal of Crystal Growth 2012, Volume 359, Pages 83-91</ref>.

Силициум карбид се користи како потпорен материјал и материјал за полици во печки со висока температура како што се за печење керамика, фузија на стакло или леење стакло. Полиците за печки на SiC се значително полесни и потрајни од традиционалните полици од алумина<ref>{{cite web | url =http://ceramicartsdaily.org/glossary/silicon-carbide/ | title =Silicon Carbide | publisher =Ceramic Arts Daily | accessdate =2023-03-06 | archive-date =2012-01-26 | archive-url =https://web.archive.org/web/20120126225050/http://ceramicartsdaily.org/glossary/silicon-carbide/ | url-status =dead }}</ref>.

Во декември 2015 година, била спомената инфузија на [[наночестичка|наночестички]] од силициум карбид во стопен магнезиум како начин за производство на нова силна и пластична легура погодна за употреба во аеронаутиката, воздушната, автомобилската и микроелектрониката<ref>[http://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-researchers-create-exceptionally-strong-and-lightweight-new-metal UCLA researchers create exceptionally strong and lightweight new metal]</ref>.

===Автомобилски делови===

[[Податотека:PCCB Brake Carrera GT.jpg|мини|Диск сопирачка „јаглерод-керамичка“ од силициум карбид на Porsche Carrera GT]]
Композитот јаглерод-јаглерод инфилтриран со силикон се користи за „керамички“ сопирачки дискови со високи перформанси, бидејќи тие можат да издржат екстремни температури. Силиконот реагира со графитот во композитот јаглерод-јаглерод за да стане силициум карбид засилен со јаглеродни влакна (C/SiC). Овие сопирачки дискови се користат на некои спортски автомобили на патишта, суперавтомобили, како и други автомобили со перформанси, вклучувајќи ги [[Porsche Carrera GT]], [[Bugatti Veyron]], [[Chevrolet Corvette ZR1]], [[McLaren P1]]<ref>{{cite web| access-date = 2009-06-06| url = http://www.topmost10.com/topDetail.php?alias=fastest_cars| archive-url = https://web.archive.org/web/20090326020231/http://www.topmost10.com/topDetail.php?alias=fastest_cars| archive-date = 2009-03-26| title = Top 10 Fast Cars|work=topmost10.com}}</ref>, [[Bentley]], [[Ferrari]], [[Lamborghini]] и некои специфични автомобили на [[Audi]] со високи перформанси. Силициум карбид исто така се користи во синтерувана форма за филтри за дизел честички<ref>{{cite journal| title = Degradation resistance of silicon carbide diesel particulate filters to diesel fuel ash deposits|author1=O'Sullivan, D. |author2=Pomeroy, M.J. |author3=Hampshire, S. |author4=Murtagh, M.J. |journal = MRS Proceedings| volume = 19| issue = 10| pages = 2913–2921| doi = 10.1557/JMR.2004.0373| year = 2004|bibcode = 2004JMatR..19.2913O }}</ref>. Се користи и како додаток за масло за да се намали триењето, емисиите и хармониците<ref>{{cite web|  url = https://www.cermastore.com/what-is-sic.html| title = SiC Lubrication|work=Cerma}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1016/0043-1648(87)90208-0|title=Influence of lubricating oil additives on friction of ceramics under conditions of boundary lubrication|journal=Wear|volume=115|issue=1–2|pages=185–191|year=1987|last1=Studt|first1=P.}}</ref>.

===Леарници===

SiC се користи во садници за држење на стопен метал во мали и големи апликации за леење<ref>{{cite book|author1=Friedrichs, Peter |author2=Kimoto, Tsunenobu |author3=Ley, Lothar |author4=Pensl, Gerhard |title=Silicon Carbide: Volume 1: Growth, Defects, and Novel Applications|url=https://books.google.com/books?id=pPj9UABAZG8C&pg=PA49|date=2011|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-3-527-62906-0|pages=49–}}</ref><ref>{{cite book|author=Brown, John |title=Foseco Non-Ferrous Foundryman's Handbook|url=https://books.google.com/books?id=FgZQKH12Z6IC&pg=PA52|date= 1999|publisher=Butterworth-Heinemann|isbn=978-0-08-053187-8|pages=52–}}</ref>.

===Електрични системи===

Најраната електрична примена на SiC била во [[громобран]]и во електроенергетските системи. Овие уреди морале да покажат висока отпорност додека напонот преку нив не достигне одреден праг V T, во кој момент нивниот отпор мора да падне на пониско ниво и да го одржува ова ниво додека применетиот напон не падне под VT.<ref>{{cite book| page = 1108| url = https://books.google.com/books?id=FdSQSAC3_EwC| title = The electronics handbook| author = Whitaker, Jerry C.| publisher = CRC Press| year = 2005| isbn = 978-0-8493-1889-4}}</ref>.

Тоа било препознаено рано дека SiC имал таков отпор зависен од напонот, и затоа колони од SiC пелети биле поврзани помеѓу високонапонските далноводи и земјата. Кога ударот на гром во водот доволно ќе го подигне напонот на линијата, колоната SiC ќе се спроведе, дозволувајќи ударната струја да помине безопасно на земјата наместо по далноводот. Се покажало дека колоните SiC значително се спроведуваат при нормален работен напон на електричната линија и затоа морало да се постават во серија со празнина од искра. Овој јаз од искра се јонизира и станува спроводлив кога молњите ќе го подигнат напонот на спроводникот на далноводот, со што ефективно се поврзува SiC колоната помеѓу енергетскиот спроводник и земјата. Празнините за искри што се користат во одводниците на гром се несигурни, или не удираат во лак кога е потребно или не се исклучуваат потоа, во вториот случај поради дефект на материјалот или контаминација со прашина или сол. Употребата на SiC столбови првично била наменета да ја елиминира потребата од јазот на искри во громовите. Гапираните SiC одводници се користеле за заштита од гром и се продавале под брендовите GE и Westinghouse, меѓу другите. Исклучениот SiC одводник во голема мера е поместен со варистори без празнини кои користат колони од пелети од [[цинк оксид]]<ref>{{cite book| page = 250| url = https://books.google.com/books?id=EUUZrPcU3twC| title = Transmission and distribution electrical engineering| author = Bayliss, Colin R.| publisher = Newnes| year = 1999| isbn = 978-0-7506-4059-6}}</ref>.

===Елементи на електронско коло===

Силициум карбид бил првиот комерцијално важен полуспроводнички материјал. Кристално радио детекторска диода „карборунд“ (синтетички силициум карбид) била патентирана од Хенри Харисон Чејс Данвуди во 1906 година. Нашол многу рана употреба во приемниците на бродовите.

===Електронски уреди за напојување===

Во 1993 година, силициум карбидот се сметал за полуспроводник и во истражувањето и во раното масовно производство, обезбедувајќи предности за брзи, високи температури и/или високонапонски уреди. Првите достапни уреди биле [[Шоткиева диода|Шоткиевите диоди]], проследени со FET-и со спојна порта и MOSFET за префрлување со голема моќност. Во моментов се развиени [[биполарен транзистор|биполарни транзистори]] и [[тиристор]]и<ref name=baliga>{{cite journal |last1=Bhatnagar |first1=M. |last2=Baliga |first2=B.J. |title=Comparison of 6H-SiC, 3C-SiC, and Si for power devices |journal=IEEE Transactions on Electron Devices |date=March 1993 |volume=40 |issue=3 |pages=645–655 |doi=10.1109/16.199372 |bibcode=1993ITED...40..645B}}</ref>.

Главниот проблем за комерцијализацијата на SiC е елиминацијата на дефектите: дислокации на рабовите, дислокации на завртките (и шупливо и затворено јадро), триаголни дефекти и дислокации на базалната рамнина<ref>{{cite journal |journal=Mater. Res. Soc. Symp. Proc. |year=2006 |volume=911 |page=169 |title=Effects of defect types on the performance of devices fabricated on a 4H-SiC homoepitaxial layer |doi=10.1557/PROC-0911-B12-03 |last1=Chen |first1=H. |last2=Raghothamachar |first2=Balaji |last3=Vetter |first3=William |last4=Dudley |first4=Michael |last5=Wang |first5=Y. |last6=Skromme |first6=B.J.}}</ref>. Како резултат на тоа, уредите направени од SiC кристали првично покажале слаби перформанси за блокирање наназад, иако истражувачите привремено наоѓале решенија за подобрување на перформансите на дефект<ref>{{cite journal |last=Madar |first=Roland |title=Materials science: Silicon carbide in contention |journal=Nature |volume=430 |issue=7003 |pages=974–975 |date=2004-08-26 |df=dmy-all |doi=10.1038/430974a |pmid=15329702 |bibcode=2004Natur.430..974M |s2cid=4328365 }}</ref>. Освен квалитетот на кристалот, проблемите со интерфејсот на SiC со силициум диоксид го попречиле развојот на моќен MOSFET-ови базирани на SiC и биполарни транзистори со изолирана порта. Иако механизмот е сè уште нејасен, нитридирањето драматично ги намалило дефектите што предизвикуваат проблеми со интерфејсот<ref>{{cite journal |year=2010 |journal=J. Of Elec. Mat. |volume=39 |issue=5 |pages=526–529 |title=MOS Characteristics of C-Face 4H-SiC  |doi=10.1007/s11664-010-1096-5 |last1=Chen |first1=Z. |last2=Ahyi |first2=A.C. |last3=Zhu |first3=X. |last4=Li |first4=M. |last5=Isaacs-Smith |first5=T. |last6=Williams |first6=J.R. |last7=Feldman |first7=L.C. |bibcode=2010JEMat..39..526C|s2cid=95074081 }}</ref>.

Во 2008 година, првите комерцијални JFET биле оценети на 1200 V и претставени на пазарот<ref name=reut>{{cite press release |url=http://www.reuters.com/article/idUS119430+05-May-2011+BW20110505 |archive-date=2016-03-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160315023429/http://www.reuters.com/article/idUS119430+05-May-2011+BW20110505 |title=At 1200&nbsp;V and 45&nbsp;milliohms, SemiSouth introduces the industry's lowest resistance SiC power transistor for efficient power management |work=Reuters |date=2011-05-05 |url-status=dead |df=dmy-all}}</ref>, следени во 2011 година од првите комерцијални MOSFET оценети на 1200 V. JFET сега се достапни од 650 V до 1700 V со отпор од 25 mΩ.<ref>{{Cite web|title=SiC JFETs Archives|url=https://unitedsic.com/group/sic-jfets/|access-date=2021-01-11|website=United Silicon Carbide Inc.|language=en}}</ref> Покрај SiC прекинувачите и SiC Шоткиевите диоди (исто така и Шоткиевите бариернни диоди, SBD ) во популарните пакети TO-247 и TO-220, компаниите уште порано почнале да ги имплементираат голите чипови во нивните електронски модули за напојување.

SiC SBD диодите нашле широко распространување на пазарот што се користат во PFC кола и IGBT модули за напојување<ref>{{cite press release |url=http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2011/January/110117-MOSFET |title=Cree launches industry's first commercial silicon carbide power MOSFET; destined to replace silicon devices in high-voltage (≥&nbsp;1200&nbsp;V) power electronics |publisher=Cree |date=2011-01-17 |df=dmy-all }} {{Семарх|url=https://web.archive.org/web/20161126064702/http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2011/January/110117-MOSFET |date=26 ноември 2016 }} {{Наведена мрежна страница |url=http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2011/January/110117-MOSFET |title=архивски примерок |accessdate=2023-03-06 |archive-date=26 ноември 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161126064702/http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2011/January/110117-MOSFET |url-status=dead }}</ref>. Конференциите како што е Меѓународната конференција за интегрирани електронски системи за напојување (CIPS) редовно известуваат за технолошкиот напредок на уредите за напојување со SiC. Главните предизвици за целосно ослободување на можностите на уредите за напојување SiC се:

* Погон на портата: SiC уредите често бараат нивоа на напон на портата што се различни од нивните силиконски колеги и може да бидат дури и несиметрични, на пример, +20 V и −5 Vref>{{cite book |author=Meißer, Michael |title=Resonant Behaviour of Pulse Generators for the Efficient Drive of Optical Radiation Sources Based on Dielectric Barrier Discharges |url=https://books.google.com/books?id=FiWkAgAAQBAJ&pg=PA94 |year=2013 |publisher=KIT Scientific Publishing |isbn=978-3-7315-0083-4 |page=94}}</ref>. 
* Пакување: SiC чиповите може да имаат поголема густина на моќност од уредите со силикон и се способни да се справат со повисоки температури што ја надминуваат границата на силикон од 150&nbsp;°C. Потребни се нови технологии за прицврстување на матрицата, како што е синтерувањето за ефикасно да се извлече топлината од уредите и да се обезбеди сигурна меѓусебна врска<ref>{{cite journal |title=Packaging Technologies for SiC Power Modules |author1=Horio, Masafumi |author2=Iizuka, Yuji |author3=Ikeda, Yoshinari |journal=Fuji Electric Review |volume=58 |issue=2 |pages=75–78 |year=2012 |url=http://www.fujielectric.com/company/tech/pdf/58-02/FER-58-2-075-2012.pdf}}</ref>.

Почнувајќи со [[Tesla Model 3]], инвертерите во погонската единица користат 24 пара силициум карбид (SiC) MOSFET чипови оценети за 650 волти секој. Силиконскиот карбид во овој пример му даде на Тесла значајна предност во однос на чиповите направени од силикон во однос на големината и тежината. Голем број производители на автомобили планираат да вградат силициум карбид во електронските уреди за напојување во нивните производи. Се предвидува значително зголемување на производството на силициум карбид, почнувајќи со голема фабрика планирана од Wolfspeed во северниот дел на Њујорк<ref>{{cite report|url=http://www.systemplus.fr/wp-content/uploads/2018/06/SP18413-STM_SiC_Module_Tesla_Model_3_Inverter_sample-3.pdf |title=STMicroelectronics SiC Module in Tesla Model3 Inverter|publisher=SystemPlus Consulting|date=June 25, 2018|first=Elena|last=Barbarini |quote=full SiC power module, in its Model 3. … STMicroelectronics … Tesla inverter … 24 1-in-1 power modules … module contains two SiC MOSFETs|access-date=September 20, 2018|archive-date=December 27, 2020|archive-url= https://web.archive.org/web/20201227074859/https://www.systemplus.fr/wp-content/uploads/2018/06/SP18413-STM_SiC_Module_Tesla_Model_3_Inverter_sample-3.pdf |url-status=live}}</ref><ref name="NYT51622">{{cite news |author1=Amos Zeeberg |title=What's Down the Road for Silicon?: Meet the new materials overpowering the electric economy. |url=https://www.nytimes.com/2022/05/16/science/electronics-silicon-gallium.html |access-date=May 17, 2022 |work=The New York Times |date=May 16, 2022}}</ref>.

[[File:Uv-LED.jpg|thumb|Ултравиолетова ЛЕД диода]]

===LED диоди===

Феноменот на електролуминисценција бил откриен во 1907 година со употреба на силициум карбид и првите комерцијални LED диоди биле базирани на SiC. Жолтите LED диоди направени од 3C-SiC биле произведени во Советскиот Сојуз во 1970-тите и сините LED диоди (6H-SiC) ширум светот во 1980-тите<ref>{{cite web |author=Klipstein, Don |url=http://donklipstein.com/yellosic.html |title=Yellow SiC LED |access-date=2009-06-06 |df=dmy-all}}</ref> and [[blue LED]]s (6H-SiC) worldwide in the 1980s.<ref name=LED>{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=gRvvM7skEzQC |title=High brightness light emitting diodes |last=Stringfellow |first=Gerald B. |publisher=Academic Press |year=1997 |isbn=978-0-12-752156-5 |pages=48, 57, 425}}</ref>

Производството на карбид LED наскоро престанало кога различен материјал, галиум нитрид, покажал 10-100 пати посветла емисија. Оваа разлика во ефикасноста се должи на неповолниот индиректен опсег на SiC, додека GaN има директен пропусен опсег што ја фаворизира емисијата на светлина. Сепак, SiC сè уште е една од важните LED компоненти: тој е популарен супстрат за одгледување GaN уреди, а исто така служи и како распрскувач на топлина кај LED диоди со висока моќност.

===Астрономија===

Нискиот коефициент на термичка експанзија, високата цврстина, цврстината и топлинската спроводливост го прават силициум карбидот пожелен материјал за огледало за [[Астрономија|астрономските телескопи]]. Технологијата на раст (хемиско таложење на пареа) е зголемена за производство на дискови од поликристален силициум карбид до 3,5 метри во пречник, а неколку телескопи како [[вселенски телескоп „Хершел“|вселенскиот телескоп „Хершел“]] се веќе опремени со SiC оптика,<ref>{{cite news| title = The largest telescope mirror ever put into space| url = http://www.esa.int/esaSC/SEMC7W1PGQD_index_0.html| access-date = 2009-06-06| publisher = European Space Agency}}</ref><ref>{{cite journal| title =2.7-meter-diameter silicon carbide primary mirror for the SOFIA telescope|bibcode = 1994SPIE.2199..263P| author = Petrovsky, Gury T.; Tolstoy, Michael N.; Lubarsky, Sergey V.; Khimitch, Yuri P.; Robb, Paul N.|journal = Proc. SPIE|volume = 2199| page = 263| year =1994| last2 =Tolstoy| last3 =Lubarsky| last4 =Khimitch| last5 =Robb| doi =10.1117/12.176195| series =Advanced Technology Optical Telescopes V|s2cid = 120854083| editor1-last =Stepp| editor1-first =Larry M.}}</ref> како и потсистемите на вселенската опсерваторија Гаја се монтирани на цврста рамка од силициум карбид, која обезбедува стабилна структура која ќе не се шири или собира поради топлина.

===Пирометрија на тенко влакно===
[[Податотека:SiCpyrometer.jpg|мини|Тест на пламен и сјајни SiC влакна. Пламенот е околу 7 см висок.]]
Влакната од силициум карбид се користат за мерење на температурите на гасот во оптичка техника наречена пирометрија на тенки влакна. Тоа вклучува поставување на тенка нишка во проток на топол гас. Емисиите на радијација од филаментот може да се корелираат со температурата на влакното. Филаментите се SiC влакна со дијаметар од 15 микрометри, околу една петтина од човечкото влакно. Бидејќи влакната се толку тенки, тие малку го нарушуваат пламенот и нивната температура останува блиска до онаа на локалниот гас. Може да се измерат температури од околу 800–2500 К<ref>{{cite news| publisher = NASA| url = http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/2003/6000/6711sunderland.html| title = Thin-Filament Pyrometry Developed for Measuring Temperatures in Flames| access-date = 2009-06-06| url-status = bot: unknown| archive-url = https://web.archive.org/web/20120315171904/http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/2003/6000/6711sunderland.html| archive-date = 2012-03-15}}</ref><ref>{{cite journal| doi=10.1364/AO.46.000483| title=Thin-filament pyrometry with a digital still camera| year=2007| author=Maun, Jignesh D.| journal=Applied Optics| volume=46| pages=483–8| pmid=17230239| last2=Sunderland| first2=P. B.| last3=Urban| first3=D. L.| issue=4|bibcode = 2007ApOpt..46..483M | url=http://drum.lib.umd.edu/bitstream/1903/3602/1/umi-umd-3450.pdf| hdl=1903/3602| hdl-access=free}}</ref>.

===Грејни елементи===

Референци за грејни елементи од силициум карбид постојат од почетокот на 20 век кога тие биле произведени од Acheson's Carborundum Co. во САД и EKL во Берлин. Силициум карбид понудил зголемени работни температури во споредба со металните грејачи. Елементите од силициум карбид денес се користат во топење на стакло и [[обоени метали]], топлинска обработка на метали, производство на пловечко стакло, производство на керамика и електронски компоненти, запалувачи во пилот-светла за грејачи на гас итн<ref>{{cite book| pages = 383–393| url = https://books.google.com/books?id=STjhvBnqflIC| title = Industrial heating: principles, techniques, materials, applications, and design| author = Deshmukh, Yeshvant V. | publisher = CRC Press| year = 2005| isbn = 978-0-8493-3405-4}}</ref>.

===Заштита од топлина===
Надворешниот термички заштитен слој на топлинскиот штит за надувување LOFTID на НАСА содржи ткаена керамика направена од силициум карбид, со влакна со толку мал дијаметар што може да се спакува и да се врти во предиво<ref>{{cite news| publisher = NASA| url = https://www.nasa.gov/feature/nasa-inflatable-heat-shield-finds-strength-in-flexibility| title = NASA Inflatable Heat Shield Finds Strength in Flexibility| access-date = 2022-11-10| url-status = bot: unknown| archive-url = https://web.archive.org/web/20221111010353/https://www.nasa.gov/feature/nasa-inflatable-heat-shield-finds-strength-in-flexibility| archive-date = 2022-11-10}}</ref>.

===Честички на нуклеарно гориво и облоги===

Силиконскиот карбид е важен материјал во честичките на горивото обложени со [[TRISO]], типот на нуклеарно гориво што се наоѓа во реакторите што се ладат со гас на висока температура, како што е реакторот ''Pebble Bed''. Слој од силициум карбид им дава структурна поддршка на обложените честички на горивото и е главната дифузна бариера за ослободување на производи од фисија<ref>{{cite journal| journal = Journal of Nuclear Materials| volume = 392| issue = 2| year = 2009| pages = 219–224| doi = 10.1016/j.jnucmat.2009.03.013| title = TRISO coated fuel particles with enhanced SiC properties|author= López-Honorato, E.|bibcode = 2009JNuM..392..219L| last2 = Tan| first2 = J.| last3 = Meadows| first3 = P. J.| last4 = Marsh| first4 = G.| last5 = Xiao| first5 = P. }}</ref>.

Композитен материјал од силициум карбид е испитан за употреба како замена за обложување Циркалој во реактори за лесна вода. Една од причините за оваа истрага е тоа што, Циркалој доживува кршливост на водород како последица на реакцијата на корозија со вода. Ова создава намалување на цврстината на фрактура со зголемување на волуметриската фракција на радијалните хидриди. Овој феномен драстично се зголемува со зголемување на температурата на штета на материјалот<ref>{{cite web| url = http://canes.mit.edu/reports/assessment-silicon-carbide-cladding-high-performance-light-water-reactors| archive-url = https://web.archive.org/web/20120425062648/http://canes.mit.edu/reports/assessment-silicon-carbide-cladding-high-performance-light-water-reactors| archive-date = 2012-04-25|author1=Carpenter, David |author2=Ahn, K. |author3=Kao, S.P. |author4=Hejzlar, Pavel |author5=Kazimi, Mujid S. |work=Nuclear Fuel Cycle Program, Volume MIT-NFC-TR-098 (2007)| access-date = 2011-10-13| title=Assessment of Silicon Carbide Cladding for High Performance Light Water Reactors}}</ref>. Облогата со силициум карбид не ја доживува истата механичка деградација, но наместо тоа ги задржува цврсти својства со зголемување на температурата. Композитот се состои од SiC влакна обвиткани околу внатрешен слој на SiC и опкружени со надворешен слој SiC. Пријавени се проблеми со можноста за спојување на парчињата од композитот SiC<ref>{{cite web|url=http://nuclearfabrication.org/sic-fuel-cladding/ |access-date=2011-10-13 |title=SiC Fuel Cladding |work=Nuclear Fabrication Consortium, nuclearfabrication.org |date=June 17, 2010 |author=Ames, Nate |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20120425062642/http://nuclearfabrication.org/sic-fuel-cladding/ |archive-date=April 25, 2012 }}</ref>.

=== Накит===
[[File:Moissanite ring natural light.jpg|thumb|left|[[Свршенички прстен]] од моасанит]]

Како [[скапоцен камен]] што се користи во [[накит]]от, силициум карбид се нарекува „''синтетички моасанит''“ или само „''моасанит''“ по името на минералот. Моасанитот е сличен на дијамантот во неколку важни аспекти: тој е транспарентен и тврд (9-9,5 на [[Мосовата скала|Мосoвата скала]], во споредба со 10 за дијамантот), со индекс на рефракција помеѓу 2,65 и 2,69 (во споредба со 2,42 за дијамантот). Моасанитот е нешто потежок од обичната кубна цирконија. За разлика од дијамантот, моасанитот може да биде дволомен. Поради оваа причина, моасанитните накит се сечат долж оптичката оска на кристалот за да се минимизираат двократните ефекти. Полесен е (густина 3,21 g/cm 3 наспроти 3,53 g/cm 3), и многу поотпорен на топлина од дијамантот. Ова резултира со камен со повисок сјај, поостри страни и добра еластичност. Лабавите камења од моасанит може да се стават директно во калапи за восочни прстени за лиење со изгубен восок, како и дијамантот, бидејќи моасанитот останува неоштетен од температури до 1,800&nbsp;°C (3,270&nbsp;°F). Моасанитот стана популарен како замена за дијаманти и може погрешно да се идентификува како дијамант, бидејќи неговата топлинска спроводливост е поблиску до дијамантот од која било друга замена. Многу уреди за тестирање на термички дијаманти не можат да го разликуваат моасанитот од дијамантот, но скапоцениот камен се разликува по неговата двојно прекршување и многу мала зелена или жолта флуоресценција под ултравиолетова светлина. Некои камења од моасанит, исто така, имаат закривени подмножества слични на жици, кои дијамантите никогаш ги немаат<ref name=don>{{cite book| author = O'Donoghue, M. |title = Gems|publisher = Elsevier| year = 2006| isbn = 978-0-7506-5856-0|page = 89|url=https://books.google.com/books?id=ZwcM5H-wHNoC&pg=PA89}}</ref>.

===Производство на челик===

[[File:Silicon carbide chunk.jpg|thumb|Парче силициум карбид што се користи во производството на челик]]

Силициум карбид, растворен во основна кислородна печка што се користи за правење челик, делува како гориво. Дополнителна ослободена енергија овозможува печката да обработи повеќе отпад со исто полнење на топол метал. Може да се користи и за подигање на температурите на чешмата и прилагодување на содржината на јаглерод и силициум. Силиконскиот карбид е поевтин од комбинацијата на феросилициум и јаглерод, произведува почист челик и пониски емисии поради ниските нивоа на елементи во трагови, има ниска содржина на гас и не ја намалува температурата на челикот<ref>{{cite web| url = http://www.millerandco.com/products/briquettes_steel/| access-date = 2009-06-06| title = Silicon carbide (steel industry)| url-status = dead| archive-url = https://web.archive.org/web/20120204195558/http://www.millerandco.com/products/briquettes_steel/| archive-date = 2012-02-04}}</ref>.

===Поддршка за катализатор===

Природната отпорност на оксидација што ја покажува силициум карбид, како и откривањето на нови начини за синтеза на кубната β-SiC форма, со неговата поголема површина, доведе до значителен интерес за неговата употреба како хетерогена катализаторска поддршка. Оваа форма е веќе употребена како катализатор за оксидација на јаглеводороди, како што е n- бутан, до малеински анхидрид<ref>{{cite book|page = 258| url = https://books.google.com/books?id=s_1SomN_GVQC| title = Handbook of commercial catalysts: heterogeneous catalysts| author = Rase, Howard F.| publisher = CRC Press| year = 2000| isbn = 978-0-8493-9417-1}}</ref><ref>{{cite journal| title = High surface area silicon carbide from rice husk: A support material for catalysts|author=Singh, S. K.|journal=Reaction Kinetics and Catalysis Letters|volume=54| issue = 1|year=1995|pages=29–34|doi=10.1007/BF02071177| last2 = Parida| first2 = K. M.| last3 = Mohanty| first3 = B. C.| last4 = Rao| first4 = S. B.|s2cid=95550450}}</ref>.

===Изработка на карборунд===

Силициум карбид се користи во изработката на карборунд - техника на [[печатење]] со [[колаграф]]. Гризот од карборунд се нанесува во паста на површината на алуминиумска плоча. Кога пастата е сува, мастилото се нанесува и се заглавува во нејзината зрнеста површина, а потоа се брише од голите области на плочата. Плочата со мастило потоа се печати на хартија во преса за тркалање што се користи за изработка на печатење со вдлабнатини. Резултатот е отпечаток од насликани ознаки врежани во хартијата.

Во камената литографија се користи и карборунд ронки. Неговата униформа големина на честички овозможува да се користи за „зрнење“ на камен што ја отстранува претходната слика. Во сличен процес на брусење, погруб ронки карборунд се нанесува на каменот и се работи со левигатор, а потоа постепено се нанесува пофин и пофин ронки додека каменот не се исчисти. Ова создава површина чувствителна на маснотии<ref>{{cite news| url = http://www.birchamgallery.co.uk/glossary/printmaking/| title = Printmaking|work=Bircham Gallery, birchamgallery.co.uk| access-date = 2009-07-31}}</ref>.

=== Производство на графен===

Силициум карбид може да се користи во производството на [[графен]] поради неговите хемиски својства кои го промовираат епитаксалното производство на графен на површината на наноструктурите на SiC.

Кога станува збор за неговото производство, силиконот се користи првенствено како супстрат за одгледување на графенот. Но, всушност постојат неколку методи кои можат да се користат за одгледување на графен на силициум карбид. Методот на раст со контролирана сублимација (CCS) се состои од SiC чип кој се загрева под вакуум со графит<ref>{{Cite journal|last1=Ruan|first1=Ming|last2=Hu|first2=Yike|last3=Guo|first3=Zelei|last4=Dong|first4=Rui|last5=Palmer|first5=James|last6=Hankinson|first6=John|last7=Berger|first7=Claire|last8=Heer|first8=Walt A. de|date=December 2012|title=Epitaxial graphene on silicon carbide: Introduction to structured graphene|journal=MRS Bulletin|language=en|volume=37|issue=12|pages=1138–1147|doi=10.1557/mrs.2012.231|s2cid=40188237 |issn=0883-7694|url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00911229/file/Ruan_MRS_draft1.pdf}}</ref>. Потоа вакуумот се ослободува многу постепено за да се контролира растот на графенот<ref>{{Cite journal|last1=Emtsev|first1=Konstantin V.|last2=Bostwick|first2=Aaron|last3=Horn|first3=Karsten|last4=Jobst|first4=Johannes|last5=Kellogg|first5=Gary L.|last6=Ley|first6=Lothar|last7=McChesney|first7=Jessica L.|last8=Ohta|first8=Taisuke|last9=Reshanov|first9=Sergey A.|date=2009-02-08|title=Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide|journal=Nature Materials|language=En|volume=8|issue=3|pages=203–207|doi=10.1038/nmat2382|pmid=19202545|issn=1476-1122|hdl=11858/00-001M-0000-0010-FA05-E|hdl-access=free|bibcode=2009NatMa...8..203E}}</ref>. Овој метод дава најквалитетни графен слоеви. Но, пријавени се и други методи кои го даваат истиот производ.

Друг начин за одгледување на графен би бил термичко разложување на SiC на висока температура во вакуум. Но, овој метод се покажал дека дава слоеви на графен кои содржат помали зрна во слоевите<ref>{{Cite journal|last1=de Heer|first1=Walt A.|last2=Berger|first2=Claire|last3=Wu|first3=Xiaosong|last4=First|first4=Phillip N.|last5=Conrad|first5=Edward H.|last6=Li|first6=Xuebin|last7=Li|first7=Tianbo|last8=Sprinkle|first8=Michael|last9=Hass|first9=Joanna|date=July 2007|title=Epitaxial graphene|journal=Solid State Communications|volume=143|issue=1–2|pages=92–100|doi=10.1016/j.ssc.2007.04.023|issn=0038-1098|arxiv=0704.0285|bibcode=2007SSCom.143...92D|s2cid=44542277}}</ref>. Така, имало напори да се подобри квалитетот и приносот на графенот. Еден таков метод е да се изврши ex situ графитизација на SiC со силикон во атмосфера составена од аргон. Овој метод се покажал дека дава слоеви на графен со поголеми димензии на домени од слојот што би можел да се постигне преку други методи. Овој нов метод може да биде многу остварлив за да се направи графен со повисок квалитет за мноштво технолошки апликации.

Кога станува збор за разбирање како или кога да се користат овие методи на производство на графен, повеќето од нив главно го произведуваат или одгледуваат овој графен на SiC во средина што овозможува раст. Најчесто се користи на прилично повисоки температури (како 1300&nbsp;°C) поради термичките својства на SiC. Сепак, имало одредени постапки кои биле извршени и проучувани кои потенцијално би можеле да дадат методи кои користат пониски температури за да помогнат во производството на графен. Поконкретно, овој различен пристап кон растот на графенот е забележан за производство на графен во температурна средина од околу 750&nbsp;°C. Овој метод вклучува комбинација на одредени методи како хемиско таложење на пареа (CVD) и површинска сегрегација. А кога станува збор за подлогата, постапката би се состои од премачкување на SiC подлогата со тенки фолии од преоден метал. И по брзата топлинска обработка на оваа супстанца, атомите на јаглеродот потоа ќе станат пообилни на површинскиот интерфејс на преодниот метален филм, што потоа ќе даде графен. И било откриено дека овој процес дава графен слоеви кои беа поконтинуирани низ површината на подлогата<ref>{{Cite journal|date=2009-07-01|title=Synthesis of graphene on silicon carbide substrates at low temperature|journal=Carbon|language=en|volume=47|issue=8|pages=2026–2031|doi=10.1016/j.carbon.2009.03.051|issn=0008-6223|last1=Juang|first1=Zhen-Yu|last2=Wu|first2=Chih-Yu|last3=Lo|first3=Chien-Wei|last4=Chen|first4=Wei-Yu|last5=Huang|first5=Chih-Fang|last6=Hwang|first6=Jenn-Chang|last7=Chen|first7=Fu-Rong|last8=Leou|first8=Keh-Chyang|last9=Tsai|first9=Chuen-Horng}}</ref>.

=== Квантна физика===

Силициум карбид може да биде домаќин на точкести дефекти во кристалната решетка кои се познати како центри на боја. Овие дефекти можат да произведат единечни фотони по потреба и на тој начин да послужат како платформа за извор со еден фотон<ref>{{cite journal |last1=Castelletto |first1=Stefania |last2=Johnson |first2=Brett |last3=Iv{\'a}dy |first3=Viktor |last4=Stavrias |first4=Nicholas |last5=Umeda |first5=T |last6=Gali |first6=Adam |last7=Ohshima |first7=Takeshi |title=A silicon carbide room-temperature single-photon source |url=https://www.nature.com/articles/nmat3806 |journal=Nature Materials |year=2014 |volume=13 |issue=2 |pages=151–156 |doi=10.1038/nmat3806|pmid=24240243 |bibcode=2014NatMa..13..151C |s2cid=37160386 }}</ref>. Таков уред е основен ресурс за многу нови апликации на квантната информатичка наука. Ако некој пумпа центар на боја преку надворешен оптички извор или електрична струја, центарот на боја ќе се доведе до [[возбудена состојба]] и потоа ќе се опушти со емисија на еден фотон<ref>{{cite journal| journal = Nature Communications| volume = 6| year = 2015| pages = 7783| doi =  10.1038/ncomms8783 | title = Single-photon emitting diode in silicon carbide |author1= Lohrmann, A. |author2= Iwamoto, N. |author3= Bodrog, Z. |author4=Castalletto, S. |author5=Ohshima, T. |author6=Karle, T.J. |author7=Gali, A. |author8=Prawer, S. |author9=McCallum, J.C. |author10= Johnson, B.C. | pmid = 26205309|arxiv=1503.07566 |bibcode=2015NatCo...6.7783L | s2cid = 205338373}}</ref><ref>{{cite journal| journal = NPJ Quantum Information| volume = 4| year = 2018| pages = 15| doi =  10.1038/s41534-018-0066-2 | title = Enhancing the brightness of electrically driven single-photon sources using color centers in silicon carbide |author1= Khramtsov, I.A. |author2= Vyshnevyy, A.A. |author3= Fedyanin, D. Yu.|bibcode= 2018npjQI...4...15K| doi-access = free}}</ref>.

Еден добро познат точкест дефект на силициум карбид е отцепувањето кое има слична електронска структура како и центарот за празно место на азот во дијамантот. Во 4H-SiC, отстапувањето има четири различни конфигурации кои одговараат на четири линии со нула фонон (ZPL). Овие вредности на ZPL се напишани со користење на ознаката V Si -V C и единицата eV: hh (1.095), kk(1.096), kh(1.119) и hk(1.150)<ref>{{cite journal| journal = New Journal of Physics | volume = 20| issue = 2| year = 2018| pages = 023035| doi =  10.1088/1367-2630/aaa752 | title = First principles predictions of magneto-optical data for semiconductor point defect identification: the case of divacancy defects in 4H–SiC |author1= Davidsson, J. |author2= Ivády, V. |author3= Armiento, R. |author4= Son, N.T. |author5= Gali, A. |author6= Abrikosov, I. A. | arxiv = 1708.04508 | bibcode = 2018NJPh...20b3035D| s2cid = 4867492}}</ref>.

== Наводи ==
{{наводи}}

== Надворешни врски ==
{{Commons category|Silicon carbide}}
*{{cite web |url=http://img.chem.ucl.ac.uk/www/kelly/moissanite.htm |title=A Brief History of Silicon Carbide |first=J.F. |last=Kelly |publisher=University of London}}
*{{cite web |url=http://www.mindat.org/min-2743.html |title=Moissanite |publisher=Mindat.org}}
*{{cite web |url=https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0555.html |title=Silicon carbide |work=NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards}}
*{{cite web |first1=Alan |last1=Mantooth |first2=Carl-Mikael |last2=Zetterling |first3=Ana |last3=Rusu  |title=The Radio We Could Send to Hell: Silicon carbide radio circuits can take the volcanic heat of Venus |date=28 April 2021 |work=IEEE Spectrum |publisher= |url=https://spectrum.ieee.org/semiconductors/materials/the-radio-we-could-send-to-hell}}
*{{cite web |author=Asianometry |title=Silicon Carbide: A Power Electronics Revolution |date=July 2022 |publisher=YouTube |url=https://www.youtube.com/watch?v=yHn_LvwQMcg}}

{{Соединенија на силициумот}}
{{Силициди}}
{{Карбиди}}
{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Керамички материјали]]
[[Категорија:Скапоцени камења]]
[[Категорија:Неоргански соединенија на силициумот]]
[[Категорија:Карбиди]]