Jelaskan Struktur dan sifat kristal dari Silikon nitrida

Terdapat tiga struktur [kristalografi] silikon nitrida (), yang ditetapkan sebagai fase α, β dan γ. Fase α dan β adalah bentuk yang paling umum dari , dan dapat dibuat di bawah kondisi tekanan normal. Fase γ hanya bisa disintesis di bawah tekanan dan suhu tinggi dan memiliki kekerasan 35 GPa.

α- dan β- memiliki struktur trigonal (simbol Pearson hP28, kelompok ruang P31c, No. 159) dan heksagonal (hP14, P6, No. 173), yang dibangun berdasarkan pembagian sudut tetrahedra . Mereka dapat dianggap terdiri dari lapisan atom silikon dan nitrogen dalam urutan ABAB... atau ABCDABCD... masing-masing pada β- dan α-. Lapisan AB sama pada fase α dan β, dan lapisan CD dalam fase α berhubungan dengan AB oleh bidang c-glide. Tetrahedra  dalam β- saling berhubungan sedemikian rupa sehingga terbentuk terowongan, berjalan sejajar dengan sumbu c sel satuan. Karena bidang c-glide yang menghubungkan AB dengan CD, struktur α mengandung rongga dan bukan terowongan. γ- kubik sering disebut sebagai modifikasi c dalam literatur, analog dengan modifikasi kubik boron nitrida (c-BN). Ini memiliki struktur tipe spinel di mana dua atom silikon masing-masing mengkoordinasikan enam atom nitrogen secara oktahedral, dan satu atom silikon mengkoordinasikan empat atom nitrogen secara tetrahedral.

Urutan susunan yang lebih panjang menghasilkan fase α yang memiliki kekerasan lebih tinggi daripada fase β. Namun, fase α secara kimia tidak stabil dibandingkan dengan fase β. Pada suhu tinggi ketika terdapat fasa cair, fase α selalu berubah menjadi fase β. Oleh karena itu, β- adalah bentuk utama yang digunakan pada keramik .