โครงสร้างทางเคมีและกายภาพของซิลิคอนไนไตรด์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของซิลิคอนต่อไนโตรเจน โครงสร้างผลึกของสารประกอบนี้ส่วนใหญ่เป็นจัตุรมุข อะตอมไนโตรเจนแต่ละอะตอมเชื่อมต่อกับอะตอมซิลิคอนสามอะตอม ก่อให้เกิดเครือข่ายของพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง โครงสร้างจุลภาคสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้วิธีการสังเคราะห์ที่แตกต่างกัน ส่งผลให้มีรูปร่างที่แตกต่างกัน เช่น เม็ด ผง หรือบล็อก แต่ละรูปทรงตรงตามความต้องการเฉพาะทางอุตสาหกรรม
ซิลิคอนไนไตรด์มีความแข็งมาก ซิลิคอนไนไตรด์แข็งกว่าโลหะและเซรามิกส่วนใหญ่ จึงทนทานต่อการสึกหรอ
- มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง: ซิลิคอนไนไตรด์สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,700 องศา ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง
- ต้านทานการกัดกร่อน: ซิลิคอนไนไตรด์ไม่สามารถถูกทำลายด้วยสารเคมีส่วนใหญ่ รวมถึงกรดและด่าง
- ฉนวนไฟฟ้า: ซิลิคอนไนไตรด์เป็นฉนวนที่ดีแม้ว่าจะนำความร้อนก็ตาม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูง
- การนำความร้อน: นำความร้อนได้ดี จึงมีประโยชน์ในระบบการจัดการระบายความร้อน
มีหลายวิธีในการสร้างซิลิคอนไนไตรด์:
- โดยให้ความร้อนจนสลายตัว ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียที่อุณหภูมิสูงจนเกิดเป็นซิลิคอนไนไตรด์
- การสะสมไอสารเคมี (CVD): ซิลิคอนและแอมโมเนียทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างฟิล์มบางๆ ของซิลิคอนไนไตรด์
- การเผาผนึกปฏิกิริยา: ผงซิลิคอนและแอมโมเนียทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างโครงสร้างซิลิคอนไนไตรด์จำนวนมาก
