Carborundum, cunoscut și sub numele de carbură de siliciu (Sic), poate afișa o gamă de culori din mai multe motive:
Variații ale structurii cristaline
Carbura de siliciu este un compus cu multe forme cristaline diferite, numite politipuri, care poate prezenta diverse culori. Aceste politipuri au aranjamente diferite ale atomilor de siliciu și carbon din rețeaua cristalină, iar aceste variații pot afecta modul în care materialul interacționează cu lumina.
Impurități și defecte
Prezența impurităților și a defectelor în carbura de siliciu îi poate modifica culoarea. De exemplu, impuritățile de azot și bor pot provoca variații de culoare. Azotul poate induce o culoare galbenă până la verde, în timp ce borul poate da naștere la culori albastre sau negre. Defecte ale structurii cristaline, precum posturi vacante sau atomi interstițiali, poate afecta, de asemenea, culoarea prin schimbarea benzii interzise sau prin crearea unor stări de energie localizate în interiorul benzii, care la rândul lor afectează modul în care materialul absoarbe și emite lumină.
Grosimea și efectele substratului
Filmele subțiri de carbură de siliciu pot prezenta culori diferite în funcție de grosimea lor și de substratul pe care sunt cultivate. Acest lucru se datorează efectelor de interferență, unde lumina care se reflectă de pe suprafața superioară a filmului poate interfera cu reflectarea luminii de la suprafața inferioară sau interfața dintre SiC și substrat. Acest lucru poate face ca anumite lungimi de undă de lumină să fie întărite sau anulate, ducând la apariția diferitelor culori.
Oxidare
Când carbura de siliciu este expusă la aer la temperaturi ridicate, la suprafață se poate forma un strat de oxid, care ar putea afișa, de asemenea, culori diferite datorită efectelor de interferență ale peliculei subțiri.
În aplicații industriale, culoarea granulației sau a pulberii de carbură de siliciu poate varia de la verde la negru, în funcție de puritatea și procesul exact utilizat pentru fabricarea materialului. Sub formă de piatră prețioasă, precum moissanite (o formă sintetică de SiC), materialul poate fi aproape incolor sau poate fi făcut să ia diferite culori prin introducerea diferitelor impurități.
Afișajul colorat, notabil mai ales în „curcubeu’ carborundum, se datorează în principal interacțiunii complexe a luminii cu diferitele microstructuri și impurități din cristale.
