Disociacion Termica de Compuestos Halogenados de Germanio

DUCHOWICZ, P. R.; COBOS, C. J.

Tandil

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoqu¨ªmica y Qu¨ªmica Inorg¨¢nica; 2007

Asociaci¨®n Argentina de Investigaci¨®n Fisicoqu¨ªmica y Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires

La deposici¨®n qu¨ªmica de vapores de pel¨ªculas amorfas de silicio y germanio sobre cristales de silicio constituye un proceso de importancia en la industria microelectr¨®nica con aplicaci¨®n en semiconductores. [1] Normalmente, este proceso se realiza a partir de la pir¨®lisis de hidruros. En este contexto resulta de inter¨¦s conocer la influencia que tiene sobre la energ¨¦tica y la din¨¢mica de estas reacciones la sustituci¨®n de ¨¢tomos de hidr¨®geno por ¨¢tomos de fl¨²or o cloro, en particular, del germano GeH4. En la presente comunicaci¨®n se presenta un an¨¢lisis te¨®rico de alto nivel de las reacciones de descomposici¨®n t¨¦rmica de GeH4 y de todos sus derivados halogenados, incluyendo sus radicales, de f¨®rmula general GeHyFzClw, Este estudio podr¨ªa aportar datos interesantes para el control de las condiciones experimentales en la t¨¦cnica de grabado de superficies. Puesto que es muy reducida la informaci¨®n experimental que se dispone para los halogermanos, nuestra investigaci¨®n busca dilucidar cuantitativamente la ramificaci¨®n de los distintos canales que conducen a la formaci¨®n de los productos de reacci¨®n. Para ello, la metodolog¨ªa que se emple¨® se basa fundamentalmente en c¨¢lculos de orbitales moleculares ab initio combinados con la Teor¨ªa del Funcional de la Densidad (DFT). Se optimizaron las geometr¨ªas moleculares y se estimaron las frecuencias vibracionales arm¨®nicas al nivel B3LYP/6-31G(2df,p). [2] Posteriormente, se determin¨® la energ¨¦tica de las especies reaccionantes mediantes esquemas de reacciones isod¨¦smicas y la de los estados de transici¨®n que las conectan utilizando el modelo mecanocu¨¢ntico G3B3 con un error menor que 1 kcal/mol. [3,4] Este ¨²ltimo aspecto determina pr¨¢cticamente el destino de los canales de reacci¨®n en procesos activados. A t¨ªtulo de ejemplo, para la disociaci¨®n t¨¦rmica de la especie GeHFCl2 se predicen las siguientes barreras electr¨®nicas a 0 K (Kcal/mol): Barrera Barrera GeHFCl2¡úGeHCl2+F 124,2 GeHFCl2¡úGeHF+Cl2 49,7 GeHFCl2¡úGeHFCl+Cl 95,9 GeHFCl2¡úGeCl2+HF 55,1 GeHFCl2¡úGeFCl2+H 76,8 GeHFCl2¡úGeHCl+FCl 122,0 Estos resultados indican que la eliminaci¨®n de la mol¨¦cula Cl2 es el proceso m¨¢s favorecido. [1]  Lloret, A., Oria, M., Seoudi, B. and Abouaf-Marguin, L., Chem. Phys. Lett. 1991, 179, 329-333. [2]  Curtiss, L. A., Redfern, P. C., Raghavachari K. and  Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 108-117. [3]  Curtiss, L. A., Raghavachari, K., Redfern, P. C., Rassolov, V. and Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7764-7776. [4]  Curtiss, L. A., Redfern, P. C., Rassolov, V., Kedziora, G., and Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9287-9295.