Карборунд, также известный как карбид кремния (Карбид кремния), может отображать диапазон цветов по нескольким причинам:

Вариации кристаллической структуры

Карбид кремния – это соединение, имеющее множество различных кристаллических форм., называемые политипами, которые могут проявлять различные цвета. Эти политипы имеют различное расположение атомов кремния и углерода внутри кристаллической решетки., и эти изменения могут повлиять на то, как материал взаимодействует со светом..

Примеси и дефекты

Наличие примесей и дефектов внутри карбида кремния может изменить его цвет.. Например, примеси азота и бора могут вызвать изменение цвета. Азот может вызвать изменение цвета от желтого до зеленого., в то время как бор может давать синий или черный цвета.. Дефекты кристаллической структуры, такие как вакансии или межузельные атомы, также может влиять на цвет, изменяя ширину запрещенной зоны или создавая локализованные энергетические состояния внутри запрещенной зоны., что, в свою очередь, влияет на то, как материал поглощает и излучает свет..

Эффекты толщины и подложки

Тонкие пленки карбида кремния могут иметь разные цвета в зависимости от их толщины и подложки, на которой они выращены.. Это связано с интерференционными эффектами, где свет, отражающийся от верхней поверхности пленки, может мешать свету, отражаемому от нижней поверхности или границы раздела между SiC и подложкой.. Это может привести к усилению или подавлению определенных длин волн света., приводит к появлению разных цветов.

Окисление

Когда карбид кремния подвергается воздействию воздуха при высоких температурах, на поверхности может образоваться оксидный слой, которые также могут отображать разные цвета из-за эффектов интерференции тонкой пленки.

В промышленных применениях, цвет крупки или порошка карбида кремния может варьироваться от зеленого до черного., в зависимости от чистоты и точного процесса производства материала. В форме драгоценного камня, например, муассанит (синтетическая форма SiC), материал может быть почти бесцветным или может приобретать разные цвета за счет введения различных примесей..

Красочный дисплей, особенно заметен в «Радуге»’ карборунд, в основном связано со сложным взаимодействием света с различными микроструктурами и примесями внутри кристаллов..