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@@ -14,7 +14,7 @@ In the second part, classical potential MD simulations are performed, which try
 Next to the shortcomings of the potential, quirks inherent to MD are discussed and a workaround is proposed.
 Although direct formation of SiC fails to appear, the obtained results indicate a mechanism of precipitation, which is consistent with previous quantum-mechanical conclusions as well as experimental findings.
 
-Quantum-mechanical results of intrinsic point defects in Si are in good agreement to previous theoretical work on this subject \cite{leung99,al-mushadani03}.
+Quantum-mechanical results of intrinsic point defects in Si are in good agreement to previous theoretical work on this subject~\cite{leung99,al-mushadani03}.
 The \si{} \hkl<1 1 0> DB defect is reproduced as the ground-state configuration followed by the hexagonal and tetrahedral defect.
 Spin polarized calculations are required for the \si{} \hkl<1 0 0> DB and vacancy whereas no other of the investigated intrinsic defects is affected.
 For the \si{} \hkl<1 0 0> DB, the net spin up density is localized in two caps at each of the two DB atoms perpendicularly aligned to the bonds to the other two Si atoms.
@@ -22,22 +22,22 @@ For the vacancy, the net spin up electron density is localized in caps at the fo
 Results obtained by calculations utilizing the classical EA potential yield formation energies, which are of the same order of magnitude.
 However, EA predicts the tetrahedral configuration to be most stable.
 The particular problem is due to the cut-off and the fact that the second neighbors are only slightly more distant than the first neighbors within the tetrahedral configuration.
-Furthermore, the hexagonal defect structure is not stable opposed to results of the authors of the potential \cite{albe_sic_pot}.
+Furthermore, the hexagonal defect structure is not stable opposed to results of the authors of the potential~\cite{albe_sic_pot}.
 The obtained structure after relaxation, which is similar to the tetrahedral configuration, exhibits a formation energy equal to the one given by the authors for the hexagonal one.
 Obviously, the authors did not check the relaxed structure still assuming a hexagonal configuration.
 The actual structure is equal to the tetrahedral configuration, which is slightly displaced along the three coordinate axes.
 Variations exist with displacements along two or a single \hkl<1 0 0> direction indicating a potential artifact.
 However, finite temperature simulations are not affected by this artifact due to a low activation energy necessary for a transition into the energetically more favorable tetrahedral configuration.
-Next to the known problem of the underestimated formation energy of the tetrahedral configuration \cite{tersoff90}, the energetic sequence of the defect structures is well reproduced by the EA calculations.
-Migration barriers of \si{} investigated by quantum-mechanical calculations are found to be of the same order of magnitude than values derived in other {\em ab initio} studies \cite{bloechl93,sahli05}.
+Next to the known problem of the underestimated formation energy of the tetrahedral configuration~\cite{tersoff90}, the energetic sequence of the defect structures is well reproduced by the EA calculations.
+Migration barriers of \si{} investigated by quantum-mechanical calculations are found to be of the same order of magnitude than values derived in other {\em ab initio} studies~\cite{bloechl93,sahli05}.
 
 Defects of C in Si are well described by both methods.
-The \ci{} \hkl<1 0 0> DB is found to constitute the most favorable interstitial configuration in agreement with several theoretical \cite{burnard93,leary97,dal_pino93,capaz94,jones04} and experimental \cite{watkins76,song90} investigations.
+The \ci{} \hkl<1 0 0> DB is found to constitute the most favorable interstitial configuration in agreement with several theoretical~\cite{burnard93,leary97,dal_pino93,capaz94,jones04} and experimental~\cite{watkins76,song90} investigations.
 Almost equal formation energies are predicted by the EA and DFT calculations for this defect.
 A small discrepancy in the resulting equilibrium structure with respect to the DFT method exists due to missing quantum-mechanical effects within the classical treatment.
 The high formation energies of the tetrahedral and hexagonal configuration obtained by classical potentials act in concert with the fact that these configurations are found unstable by the first-principles description.
 The BC configuration turns out to be unstable relaxing into the \ci{} \hkl<1 1 0> DB configuration within the EA approach.
-This is supported by another {\em ab initio} study \cite{capaz94}, which in turn finds the BC configuration to be an intermediate saddle point structure of a possible migration path, which is \unit[2.1]{eV} higher than the \ci{} \hkl<1 0 0> DB structure.
+This is supported by another {\em ab initio} study~\cite{capaz94}, which in turn finds the BC configuration to be an intermediate saddle point structure of a possible migration path, which is \unit[2.1]{eV} higher than the \ci{} \hkl<1 0 0> DB structure.
 By quantum-mechanical calculations performed in this work, however, it turns out that the BC configuration constitutes a real local minimum if the electron spin is fully accounted for.
 Indeed, spin polarization is absolutely necessary for the BC configuration resulting in a net magnetization of two electrons accompanied by a reduction of the total energy by \unit[0.3]{eV}.
 The resulting spin up density is localized in a torus around the C perpendicular to the linear Si-C-Si bond.
@@ -48,10 +48,10 @@ Fortunately, the energetics of combinations of \cs{} and \si{} are quite well de
 Thus, the underestimated formation energy does not pose a serious limitation.
 Based on the above findings, it is concluded that modeling of the SiC precipitation by the EA potential might lead to trustable results.
 
-Quantum-mechanical investigations of the mobility of the \ci{} \hkl<1 0 0> DB yield a migration barrier of \unit[0.9]{eV}, which excellently agrees to experimental values ranging from \unit[0.70]{eV} to \unit[0.87]{eV} \cite{lindner06,song90,tipping87}.
+Quantum-mechanical investigations of the mobility of the \ci{} \hkl<1 0 0> DB yield a migration barrier of \unit[0.9]{eV}, which excellently agrees to experimental values ranging from \unit[0.70]{eV} to \unit[0.87]{eV}~\cite{lindner06,song90,tipping87}.
 The respective path corresponds to a \ci{} \hkl[0 0 -1] DB migrating towards the next neighbored Si atom located in \hkl[1 1 -1] direction forming a \ci{} \hkl[0 -1 0] DB.
 The identified migration path involves a change in orientation of the DB.
-Thus, the same path explains the experimentally determined activation energies for reorientation of the DB ranging from \unit[0.77]{eV} \cite{watkins76} up to \unit[0.88]{eV} \cite{song90}.
+Thus, the same path explains the experimentally determined activation energies for reorientation of the DB ranging from \unit[0.77]{eV}~\cite{watkins76} up to \unit[0.88]{eV}~\cite{song90}.
 Investigations based on the EA bond order potential suggest a migration involving an intermediate \ci{} \hkl<1 1 0> DB configuration.
 Although different, starting and final configuration as well as the change in orientation of the \hkl<1 0 0> DB are equal to the identified pathway by the {\em ab initio} calculations.
 However, barrier heights, which are overestimated by a factor of 2.4 to 3.5 depending on the character of migration, i.e.\ a single step or two step process, compared to the DFT results, are obtained.
@@ -72,7 +72,7 @@ Thus, agglomeration of C$_{\text{i}}$ is expected whereas the formation of C-C b
 Results of combinations of \ci{} and \cs{} revealed two additional metastable structures different to these obtained by a naive relaxation.
 Small displacements result in a structure of a \hkl<1 1 0> C-C DB and in a structure of a twofold coordinated Si atom located in between two substitutional C atoms residing on regular Si lattice sites.
 Both structures are lower in energy compared to the respective counterparts.
-These results, for the most part, compare well with results gained in previous studies \cite{leary97,capaz98,liu02} and show an astonishingly good agreement with experiment \cite{song90_2}.
+These results, for the most part, compare well with results gained in previous studies~\cite{leary97,capaz98,liu02} and show an astonishingly good agreement with experiment~\cite{song90_2}.
 Again, spin polarized calculations are revealed necessary.
 A net magnetization of two electrons is observed for the \hkl<1 1 0> C-C DB configuration, which constitutes the ground state.
 A repulsive interaction is observed for C$_{\text{s}}$ at lattice sites along \hkl[1 1 0] due to tensile strain originating from both, the C$_{\text{i}}$ DB and the C$_{\text{s}}$ atom.
@@ -108,7 +108,7 @@ Limitations of the MD technique in addition to overestimated bond strengths due
 The approach of using increased temperatures during C insertion is followed to work around this problem termed {\em potential enhanced slow phase space propagation}.
 Higher temperatures are justified for several reasons.
 Elevated temperatures are expected to compensate the overestimated diffusion barriers and accelerate structural evolution.
-In addition, formation of SiC is also observed at higher implantation temperatures \cite{nejim95,lindner01} and temperatures in the implantation region is definitely higher than the temperature determined experimentally at the surface of the sample.
+In addition, formation of SiC is also observed at higher implantation temperatures~\cite{nejim95,lindner01} and temperatures in the implantation region is definitely higher than the temperature determined experimentally at the surface of the sample.
 Furthermore, the present study focuses on structural transitions in a system far from equilibrium.
 
 No significant change is observed for high C concentrations at increased temperatures.
@@ -166,35 +166,35 @@ The short time, which is not sufficient for structural evolution of the strongly
 These findings as well as the derived conclusion on the precipitation mechanism involving an increased participation of \cs{} agree well with experimental results.
 % low t high mobility
 % high t stable config, no redistr
-C implanted at room temperature was found to be able to migrate towards the surface in contrast to implantations at \degc{500}, which do not show redistribution of the C atoms \cite{serre95}.
+C implanted at room temperature was found to be able to migrate towards the surface in contrast to implantations at \degc{500}, which do not show redistribution of the C atoms~\cite{serre95}.
 This excellently conforms to the results of the MD simulations at different temperatures, which show the formation of highly mobile \ci{} \hkl<1 0 0> DBs for low and much more stable \cs{} defects for high temperatures.
-This is likewise suggested by IBS experiments utilizing implantation temperatures of \degc{550} followed by incoherent lamp annealing at temperatures as high as \degc{1405} required for the C segregation due to the stability of \cs{} \cite{reeson87}.
+This is likewise suggested by IBS experiments utilizing implantation temperatures of \degc{550} followed by incoherent lamp annealing at temperatures as high as \degc{1405} required for the C segregation due to the stability of \cs{}~\cite{reeson87}.
 % high imp temps more effective to achieve ?!? ...
-Furthermore, increased implantation temperatures were found to be more efficient than high temperatures in the postannealing step concerning the formation of topotactically aligned 3C-SiC precipitates \cite{kimura82,eichhorn02}.
+Furthermore, increased implantation temperatures were found to be more efficient than high temperatures in the postannealing step concerning the formation of topotactically aligned 3C-SiC precipitates~\cite{kimura82,eichhorn02}.
 %
-Particularly strong C-C bonds, which are hard to break by thermal annealing, were found to effectively aggravate the restructuring process of such configurations \cite{deguchi92}.
+Particularly strong C-C bonds, which are hard to break by thermal annealing, were found to effectively aggravate the restructuring process of such configurations~\cite{deguchi92}.
 These bonds preferentially arise if additional kinetic energy provided by an increase of the implantation temperature is missing to accelerate or even enable atomic rearrangements in regions exhibiting a large amount of C atoms.
 This is assumed to be related to the problem of slow structural evolution encountered in the high C concentration simulations.
 %
 %Considering the efficiency of high implantation temperatures, experimental arguments exist, which point to the precipitation mechanism based on the agglomeration of \cs.
-More substantially, understoichiometric implantations at room temperature into preamorphized Si followed by a solid-phase epitaxial regrowth step at \degc{700} result in Si$_{1-x}$C$_x$ layers in the diamond cubic phase with C residing on substitutional Si lattice sites \cite{strane93}.
+More substantially, understoichiometric implantations at room temperature into preamorphized Si followed by a solid-phase epitaxial regrowth step at \degc{700} result in Si$_{1-x}$C$_x$ layers in the diamond cubic phase with C residing on substitutional Si lattice sites~\cite{strane93}.
 The strained structure is found to be stable up to \degc{810}.
 Coherent clustering followed by precipitation is suggested if these structures are annealed at higher temperatures.
 %
-Similar, implantations of an understoichiometric dose into c-Si at room temperature followed by thermal annealing result in small spherical sized C$_{\text{i}}$ agglomerates below \unit[700]{$^{\circ}$C} and SiC precipitates of the same size above \unit[700]{$^{\circ}$C} \cite{werner96} annealing temperature.
-Since, however, the implantation temperature is considered more efficient than the postannealing temperature, SiC precipitates are expected and indeed observed for as-implanted samples \cite{lindner99,lindner01} in implantations performed at \unit[450]{$^{\circ}$C}.
+Similar, implantations of an understoichiometric dose into c-Si at room temperature followed by thermal annealing result in small spherical sized C$_{\text{i}}$ agglomerates below \unit[700]{$^{\circ}$C} and SiC precipitates of the same size above \unit[700]{$^{\circ}$C}~\cite{werner96} annealing temperature.
+Since, however, the implantation temperature is considered more efficient than the postannealing temperature, SiC precipitates are expected and indeed observed for as-implanted samples~\cite{lindner99,lindner01} in implantations performed at \unit[450]{$^{\circ}$C}.
 According to this, implanted C is likewise expected to occupy substitutionally regular Si lattice sites right from the start for implantations into c-Si at elevated temperatures.
 %
 %
 % low t - randomly ... 
 % high t - epitaxial relation ...
-Moreover, implantations below the optimum temperature for the IBS of SiC show regions of randomly oriented SiC crystallites whereas epitaxial crystallites are found for increased temperatures \cite{lindner99}.
+Moreover, implantations below the optimum temperature for the IBS of SiC show regions of randomly oriented SiC crystallites whereas epitaxial crystallites are found for increased temperatures~\cite{lindner99}.
 The results of the MD simulations can be interpreted in terms of these experimental findings.
 The successive occupation of regular Si lattice sites by \cs{} atoms as observed in the high temperature MD simulations and assumed from results of the quantum-mechanical investigations perfectly satisfies the epitaxial relation of substrate and precipitate.
 In contrast, there is no obvious reason for a topotactic transition of \ci{} \hkl<1 0 0> DB agglomerates, as observed in the low temperature MD simulations, into epitaxially aligned precipitates.
 The latter transition would necessarily involve a much more profound change in structure.
 % amorphous region for low temperatures
-Experimentally, randomly oriented precipitates might also be due to SiC nucleation within the arising amorphous matrix \cite{lindner99}.
+Experimentally, randomly oriented precipitates might also be due to SiC nucleation within the arising amorphous matrix~\cite{lindner99}.
 In simulation, an amorphous SiC phase is formed for high C concentrations.
 This is due to high amounts of introduced damage within a short period of time resulting in essentially no time for structural evolution, which is comparable to the low temperature experiments, which lack the kinetic energy necessary for recrystallization of the highly damaged region.
 Indeed, the complex transformation of agglomerated \ci{} DBs as suggested by results of the low C concentration simulations could involve an intermediate amorphous phase probably accompanied by the loss of alignment with respect to the Si host matrix.
@@ -203,7 +203,7 @@ Indeed, the complex transformation of agglomerated \ci{} DBs as suggested by res
 In any case, the precipitation mechanism by accumulation of \cs{} obviously satisfies the experimental finding of identical \hkl(h k l) planes of substrate and precipitate.
   
 % no contradictions, something in interstitial lattice, projected potential ...
-Finally, it is worth to point out that the precipitation mechanism based on \cs{} does not necessarily contradict to results of the HREM studies \cite{werner96,werner97,lindner99_2}, which propose precipitation by agglomeration of \ci.
+Finally, it is worth to point out that the precipitation mechanism based on \cs{} does not necessarily contradict to results of the HREM studies~\cite{werner96,werner97,lindner99_2}, which propose precipitation by agglomeration of \ci.
 In these studies, regions of dark contrasts are attributed to C atoms that reside in the interstitial lattice in an otherwise undisturbed Si lattice.
 The \ci{} atoms lead to a local increase of the crystal potential, which is responsible for the dark contrast.
 However, there is no particular reason for the C species to reside in the interstitial lattice.