“Electrodeposición de cobre sobre superficies hidrogenadas de Si(100) y Si(111)”

M. J. PRIETO; G.I. LACCONI

La Plata, Argentina

Congreso; XVII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2006

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE)

ELECTRODEPOSICION DE COBRE SOBRE SUPERFICIES HIDROGENADAS DE Si(100) Y Si(111) M.J.Prieto y G.I. Lacconi INFIQC, Depto. Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas – UNC, Medina Allende y Haya de La Torre, Cdad. Universitaria. 5000 Córdoba, ARGENTINA E-mail: glacconi@mail.fcq.unc.edu.ar La deposición de películas delgadas de metales sobre semiconductores generalmente es realizada en vacío. Desde el aspecto tecnológico, los contactos metal/semiconductor son importantes por la formación de uniones Schottky y los contactos ohmicos por la metalización.  La deposición electroquímica representa una aproximación alternativa para la deposición de películas metálicas sobre superficies de semiconductores. La formación de estas películas requiere un conocimiento detallado del mecanismo de nucleación y crecimiento de la nueva fase  y de la influencia que tienen ciertos parámetros como el potencial aplicado y la composición de la solución electrolítica. Recientemente el mecanismo de la formación de depósitos metálicos sobre semiconductores y el análisis de la estructura superficial, ha sido investigado por algunos grupos empleando métodos electroquímicos y técnicas de SPM. Sobre Si(111) se han estudiado los estadíos iniciales de deposición de Cu, Cd, Au y Ag [1] como así también la deposición de Cu y Pb [2]. En la presente comunicación se muestra el estudio electroquímico de la deposición de cobre a partir de soluciones de H2SO4 en ausencia y presencia de aditivos (ácido picolínico), sobre superficies hidrogenadas de Si(100) y Si(111). Los perfiles j/E potenciodinámicos permiten establecer el intervalo de potencial correspondiente a la deposición del metal sobre ambas superficies. Estos estudios han sido realizados sobre las superficies de Si(100) y Si(111) terminadas con átomos de hidrógeno. Los enlaces terminales Si-H se obtienen por inmersión de las obleas de silicio en soluciones de NH4F, procedimiento que genera superficies atómicamente planas con terrazas y escalones bien definidos. La etapa de nucleación es obviamente la clave del proceso en la formación de las nanoestructuras metálicas con propiedades satisfactorias. Por ello, mediante la realización de pulsos de potencial y el análisis de los transitorios de corriente correspondientes, se ha determinado la cinética de nucleación y crecimiento de los cristales metálicos que se forman, en forma comparativa con los resultados obtenidos cuando el aditivo se encuentra en solución. El seguimiento de la estructuración y modificación de la superficie del semiconductor a escala nanoscópica y en tiempo real (experimentos in-situ y ex-situ) se realizó mediante  microscopías de STM/AFM. Las imágenes obtenidas permiten observar la evolución de la densidad y tamaño de las cristalitas de cobre con el tiempo de deposción y con la concentración de iones en solución. 1.       R.T. Poetzschke, G. Staikov, W.J. Lorenz, W. Wiesbeck, J. Electrochem. Soc. 146 (1999) 141; R. Krumm, B. Guel, C. Schmitz, G. Staikov, Electrochim. Acta, 45 (2000) 3255; K. Márquez, R. Ortiz, J.W. Schultze, O.P. Márquez, J. Márquez, G. Staikov, Electrochim. Acta,48 (2003) 711. 2.       J.C. Ziegler, R.I. Wielgosz, D.M. Kolb, Electrochim. Acta, 45 (1999) 827; J.C. Ziegler, A. Reitzle, O. Bunk, J. Zegenhagen, D.M. Kolb, Electrochim. Acta, 45 (2000) 4599. Agradecimientos: CONICET, FONCyT, Agencia Córdoba Ciencia S.E. y SECyT-UNC.