Carburo de silicio

 
Carburo de silicio
SiC p1390066.jpg
Muestra de carburo de silicio en forma de bola.
Nombre IUPAC
Carburo de silicio
General
Otros nombresMethanidylidynesilylium
Carborundo
Moissanita
Fórmula estructuralImagen de la estructura
Fórmula molecularSiC
Identificadores
Número CAS409-21-2[1]
Número RTECSVW0450000
ChEBI29390
ChemSpider9479
PubChem9863
Propiedades físicas
AparienciaCristales incoloros
Densidad3210 kg/m3; 3,21 g/cm3
Punto de descomposición3003 K (2730 °C)
Índice de refracción (nD)2,55 (infrarrojos; todos los politipos)[2]
Peligrosidad
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
1
0
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Silicon-carbide-3D-balls.png
Silicon carbide detail.jpg

El carburo de silicio, también llamado carborundo o carborundio (SiC) es un carburo covalente de estequiomería 1:1 y que tiene una estructura de diamante, a pesar del diferente tamaño del C y Si, que podría impedir la misma. Debido en parte a su estructura, es casi tan duro como el diamante, alcanzando durezas en la escala de Mohs de 9 a 9,5.

También es conocido como «carborindón», palabra formada por carbo- y corindón, mineral famoso por su dureza.

Es un compuesto que se puede denominar aleación sólida, y que se basa en que sobre la estructura anfitrión (C en forma de diamante) se cambian átomos de éste por átomos de Silicio, siempre y cuando el hueco que se deje sea similar al tamaño del átomo que lo va a ocupar.

El carburo de silicio es un material semiconductor (~ 2,4V) y refractario que presenta muchas ventajas para ser utilizado en dispositivos que impliquen trabajar en condiciones extremas de temperatura, voltaje y frecuencia, el Carburo de Silicio puede soportar un gradiente de voltaje o de campo eléctrico hasta ocho veces mayor que el silicio o el arseniuro de galio sin que sobrevenga la ruptura, este elevado valor de campo eléctrico de ruptura le hace ser de utilidad en la fabricación de componentes que operan a elevado voltaje y alta energía como por ejemplo: diodos, transistores, supresores..., e incluso dispositivos para microondas de alta energía. A esto se suma la ventaja de poder colocar una elevada densidad de empaquetamiento en los circuitos integrados.

Gracias a la elevada velocidad de saturación de portadores de carga (2×107 cm¹) es posible emplear SiC para dispositivos que trabajen a altas frecuencias, ya sean Radiofrecuencias o Microondas. Por último una dureza de ~9 en la escala de Mohs le proporciona resistencia mecánica que junto a sus propiedades eléctricas hacen que dispositivos basados en SiC ofrezcan numerosos beneficios frente a otros semiconductores.

Descubrimiento

Este material fue descubierto accidentalmente por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius en 1824 mientras realizaba un experimento para sintetizar diamantes. Edward Goodrich Acheson, gracias a sus trabajos, fundó la Compañía Carborundum con la intención de producir un abrasivo.

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