ساختار شیمیایی و فیزیکی نیترید سیلیکون به نسبت سیلیکون به نیتروژن بستگی دارد. ساختار کریستالی این ترکیب عمدتاً چهار وجهی است. هر اتم نیتروژن به سه اتم سیلیکون متصل است و شبکه ای از پیوندهای کووالانسی قوی را تشکیل می دهد. ریزساختار را می توان با استفاده از روش های مختلف سنتز تغییر داد و در نتیجه شکل های متفاوتی مانند گرانول، پودر یا بلوک ایجاد کرد. هر شکل نیازهای صنعتی خاصی را برآورده می کند.
نیترید سیلیکون بسیار سخت است. نیترید سیلیکون از اکثر فلزات و سرامیک ها سخت تر است و در برابر سایش مقاوم است.
- پایدار در دماهای بالا: نیترید سیلیکون می تواند تا دمای 1700 درجه را تحمل کند، که آن را برای کاربردهای با دمای بالا ایده آل می کند.
- در برابر خوردگی مقاوم است: نیترید سیلیکون توسط اکثر مواد شیمیایی از جمله اسیدها و قلیاها از بین نمی رود.
- الکتریسیته را عایق می کند: نیترید سیلیکون عایق خوبی است، اگرچه رسانای گرما است. این باعث می شود آن را برای برنامه های ولتاژ بالا ایده آل کند.
- هدایت حرارتی: گرما را به خوبی هدایت می کند، بنابراین در سیستم های مدیریت حرارتی مفید است.
روش های مختلفی برای ساخت نیترید سیلیکون وجود دارد:
- با حرارت دادن آن تا زمانی که تجزیه شود. سیلیکون در دمای بالا با آمونیاک واکنش می دهد و نیترید سیلیکون را تشکیل می دهد.
- رسوب شیمیایی بخار (CVD): سیلیکون و آمونیاک واکنش نشان می دهند تا یک لایه نازک از نیترید سیلیکون ایجاد کنند.
- تف جوشی با واکنش: پودر سیلیکون و آمونیاک در دماهای بالا واکنش می دهند تا یک ساختار نیترید سیلیکون حجیم ایجاد کنند.
