posic/thesis/sic.tex

   1 \chapter{Review of the silicon carbon compound}
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   3 \section{Properties and applications of silicon carbide}
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   5 The stoichiometric composition of silicon and carbon termed silicon carbide (SiC) is the only chemical stable compound in the C/Si system \cite{}.
   6 SiC was first discovered by Henri Moissan in 1893 when he observed brilliant sparkling crystals while examining rock samples from a meteor crater in Arizona.
   7 He mistakenly identified these crystals as diamond.
   8 Although they might have been considered \glqq diamonds from space\grqq{} Moissan identified them as SiC in 1904 \cite{moissan04}.
   9 In mineralogy SiC is still referred to as moissanite in honor of its discoverer.
  10 It is extremely rare and almost impossible to find in nature.
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  12 \subsection{SiC polytypes}
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  14 Each of the four sp$^3$ hybridized orbitals of the Si atom overlaps with one of the four sp$^3$ hybridized orbitals of the four surrounding C atoms and vice versa.
  15 This results in fourfold coordinated covalent $\sigma$ bond of equal length and strength for each atom with its neighbours.
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  17 Although the local order of Si and C next neighbour atoms characterized by the tetrahedral bonding is the same, more than 250 different types of structures called polytypes of SiC exist \cite{fischer90}.
  18 The polytypes differ in the one-dimensional stacking sequence of identical, closed-packed SiC bilayers.
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  20 \section{Fabrication of silicon carbide}
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  22 \section{Ion beam synthesis of cubic silicon carbide}
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  24 \section{Assumed precipitation mechanism of cubic silicon carbide in silicon}
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  26 \section{Substoichiometric concentrations of carbon in crystalline silicon}
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