Istnieją trzy rodzaje struktur krystalicznych w azotku krzemu (Si3N4), które są trzema fazami α, β i γ. Dwie fazy α i β są najczęstszymi postaciami Si3N4 i można je wytworzyć pod normalnym ciśnieniem. Fazę γ można zsyntetyzować tylko pod wysokim ciśnieniem i wysoką temperaturą, a jej twardość może osiągnąć 35GPa.
Sześciokątny β-Si3N4 można łączyć bezpośrednio z pierwiastkowym krzemem i azotem w celu uzyskania azotku krzemu w temperaturze 1300-1400 ℃:
3 Si (s) {{16}} 2 N2 (g) → Si3N4 (s) można również zsyntetyzować z diimidem SiCl4 (l) + 6 NH3 (g) → Si (NH) 2 (s) + 4 NH4Cl (s ) w 0 ℃ W warunkach 3 Si (NH) 2 (s) → Si3N4 (s) + N2 (g) + 3 H2 (g) w 1000 ℃ lub w reakcji redukcji termotermicznej w 1400-1450 ℃ azot ： 3 SiO2 (s) + 6 C (s) + 2 N2 (g) → Si3N4 (s) + 6 CO (g)
