Piikarbidilla on havaittu yli 200 erilaista kiderakennetta, eli polytyyppiä.[1], joista pisimmät periodit ovat satoja kerroksiaselvennä. Yleisimmät polytyypit ovat kuitenkin 6H, 4H ja 3C.[1][a] Piikarbidin fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat eri polytyypeillä.
Piikarbidi on kemiallisesti suhteellisen stabiili, mutta se reagoi hyvin voimakkaasti sulien metallien kanssa (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co ja Ni). Piikarbidilla on piinitridiä (Si3N4) parempi hapettumiskestävyys ja korkean lämpötilan lujuus.
Kuumuutta hyvin kestävää piikarbidia käytetään myös jarrulevyissä.
Piikarbidi-hiomarakeelle on ominaista rakeen terävyys ja neulamainen muoto. Sen tärkeimmät käyttökohteet ovat lasi- ja kiviteollisuuden hiomatarvikkeet sekä maalien ja täyteaineiden hionta. Piikarbidihiomatuotteita voidaan käyttää myös kovien valutuotteiden (esimerkiksi harmaavalurauta) hionnassa.
Piikarbidin kielletty energiavyö on 3,2 eV, kun se piillä on 1,1 eV. Tämä mahdollistaa komponenttien, joilla on suuri jännitteenkesto ja pieni sarjaresistanssi, valmistamisen. Haittana piikarbidilla on sen vaikea työstettävyys ja myös sen kiteytymisprosessi on hankalampi hallita kuin piillä.[4]
Piikarbidista voidaan valmistaa myös sinistä väriä tuottavia LED:ejä. Itse asiassa ledi-ilmiö havaittiin ensimmäisen kerran piikarbidissa jo vuonna 1907. Samoin ensimmäinen kaupallinen ledi perustui piikarbidiin. Ensimmäinen keltainen 3C-polytyypin SiC-ledi valmistettiin vuonna 1970 Venäjällä ja sininen 6H-ledi vuonna 1980. Piikarbidiin perustuvien kaupallisten ledien pioneeri oli nykyisin lähinnä taskulampuistaan tunnettu yritys Cree. Sen ensimmäinen tuote oli vuonna 1989 julkaistu sininen ledi. Creen työ perustui Yhdysvaltain laivaston tutkimusviraston (ONR, Office of Naval Research) rahoittamaan tutkimukseen, jossa valmistettiin ensimmäinen piikarbidia käyttävä mikroaaltoalueentransistori.[4]
Muita komponentteja joita on valmistettu piikarbidista ovat Schottky-diodit ja tehomoduulit. Lisäksi on valmistettu tyristoreita, IGBT tasasuunninkomponentteja ja -moduleja, kanavatransistoreita (FET) ja superliitostransistoreja (SJT). Piikarbidityristorit mahdollistavat kymmenkertaiset jännitteet ja satakertaiset kytkentätaajuudet ja paremman lämpötilan keston kuin piityristorit.[4]
Yhdistettä tutkitaan optisen sirun materiaalina sen parempien lämpö-, sähkö- ja mekaanisien ominaisuuksien johdosta.[5]
Huomautukset
↑6H tarkoittaa, että atomit ovat järjestäytyneet heksagonaaliseen hilaan siten että atomikerrosten periodi on kuusi, vastaavasti 4H-rakenteella periodi on neljä. 3C polytyypissä atomit ovat kuutiohilassa ja jakson periodi on kolme.
