Καρβίδιο πυριτίου, επίσης γνωστό ως SIC, είναι ένα βασικό υλικό ημιαγωγού που αποτελείται από καθαρό πυρίτιο και καθαρό άνθρακα. Μπορούμε να φτιάξουμε το SIC με άζωτο ή φωσφόρο για να σχηματίσουμε ημιαγωγούς τύπου Ν - ή με βηρυλλιο, βόριο, αλουμίνιο ή γαλλικό για να σχηματίσουν ημιαγωγούς τύπου Ρ. Διαφορετικοί τύποι καρβιδίου πυριτίου μπορούν να δημιουργηθούν από διαφορετικά υλικά ντόπινγκ.
Η απλούστερη μέθοδος κατασκευήςκαρβίδιο πυριτίουείναι να λιώσει την άμμο πυριτίου και τον άνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία μέχρι 2500 βαθμούς Κελσίου. Το καρβίδιο του πυριτίου περιέχει συνήθως ακαθαρσίες σιδήρου και άνθρακα, αλλά οι καθαροί κρύσταλλοι SIC είναι άχρωμοι και σχηματίζονται όταν το καρβίδιο του πυριτίου υπερβαίνει στους 2700 βαθμούς Κελσίου. Επομένως, μετά τη θέρμανση, αυτοί οι κρύσταλλοι εναποτίθενται σε γραφίτη σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίσης η μέθοδος Lely. Δηλαδή, το γρανίτη Crucible θερμαίνεται σε μια πολύ υψηλή θερμοκρασία με επαγωγή για να υπερασπιστεί τη σκόνη καρβιδίου πυριτίου. Μια ράβδο γραφίτη με χαμηλότερη θερμοκρασία αναστέλλεται στο αέρια μίγμα, το οποίο επιτρέπει την ίδια την εναπόθεση καρβιδίου καθαρού πυριτίου και τον σχηματισμό κρυστάλλων, παράγοντας έτσι καρβίδιο του πυριτίου.
Καρβίδιο πυριτίουέχει κυρίως τα πλεονεκτήματα της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας των 120 - 270 W/MK, του χαμηλού συντελεστή θερμικής διαστολής 4.0x10^-6/° C και της υψηλής πυκνότητας μέγιστης ρεύματος. Συνδυασμένα, αυτά τα πλεονεκτήματα δίνουν σε καρβίδιο πυριτίου πολύ καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η οποία είναι πολύ επωφελής σε ορισμένα πεδία που απαιτούν υψηλή ρεύμα και υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Με την ανάπτυξη της εποχής, το καρβίδιο του πυριτίου έχει γίνει σημαντικός ρόλος στη βιομηχανία ημιαγωγών, τροφοδοτώντας τις ενότητες ισχύος για όλες τις εφαρμογές υψηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης. Αν και το καρβίδιο του πυριτίου είναι ακριβότερο από το πυρίτιο, το SIC μπορεί να επιτύχει ένα όριο τάσης περίπου 10 kV. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει επίσης εξαιρετικά χαμηλές απώλειες μεταγωγής, οι οποίες μπορούν να υποστηρίξουν υψηλές συχνότητες λειτουργίας και στη συνέχεια να επιτύχουν υψηλή απόδοση. Ειδικά σε εφαρμογές με τάση λειτουργίας άνω των 600 βολτ, εάν εφαρμοστεί σωστά, οι συσκευές καρβιδίου πυριτίου μπορούν να μειώσουν τις απώλειες του μετατροπέα και του συστήματος μετατροπέα κατά σχεδόν 50%, να μειώσουν το μέγεθος κατά 300%και να μειώνουν σημαντικά το συνολικό κόστος του συστήματος.
