"Películas orgánicas sobre superficies hidrogenadas de Si(100)"

G. M. CHANS; G. I. LACCONI

Termas de Río Hondo, Santiago del Estero, Argentina.

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas (AAIFQ)

  XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA y QUÍMICA INORGÁNICA        .      TITULO: Películas orgánicas sobre superficies hidrogenadas de Si(100)   AUTORES: Guillermo M. Chans, Gabriela I. Lacconi   INSTITUCION: INFIQC, Depto. Fisicoquímica, Fac. Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.   RESUMEN:   Monocapas orgánicas altamente ordenadas y estables formadas sobre superficies de silicio cristalino son potencialmente muy interesantes para diversas aplicaciones, por ejemplo, en experimentos de óptica no-lineal y bio-adsorción. En los últimos años, se encuentran varias publicaciones relativas a la preparación de monocapas alquílicas compactas enlazadas covalentemente a la superficie de silicio [1-3]. Uno de los métodos empleados se basa en la alquilación de superficies de halogenuros de silicio (Si?X) con compuestos organometálicos (halogenación/alquilación), sin embargo mediante la reacción de la superficie de silicio hidrogenada (Si?H) y un alqueno, similar a las reacciones orgánicas de hidrosililación [3], se obtienen ciertas ventajas respecto a la estabilidad, contaminación y efectividad de la formación de la monocapa. Esta alternativa conduce a la formación de enlaces covalentes Si-C entre la película orgánica y la superficie del semiconductor, reacción que puede ser iniciada térmicamente, mediante fotoinducción o mediante especies peróxidos. En la presente comunicación se estudia la formación de películas orgánicas (1-octadeceno, estireno y 2-propilbenceno) por alquilación directa sobre superficies hidrogenadas de Si(100). La reacción entre los alquenos o compuestos aromáticos y la superficie de Si(100)?H es inducida térmicamente (130-150 oC) y ocurre a través de un mecanismo radicalario, en el que los sitios radicalarios (dangling bonds) en la superficie del silicio reaccionan con el doble enlace de las moléculas orgánicas para formar el enlace covalente Si-C con un radical alquílico (aromático). Este radical a su vez abstrae un átomo de H terminal del silicio adyacente, saturando de esta manera el grupo alquilo y creando otro radical silicio reactivo (propagación en cadena sobre la superficie). Las superficies modificadas son caracterizadas electroquímicamente mediante el análisis voltamétrico de su reactividad respecto a la formación del óxido de silicio y la respuesta de impedancia electroquímica, en comparación con la respuesta electroquímica de la superficie de silicio hidrogenada. La eficiencia en su poder pasivante se relaciona directamente con las características de la monocapa adherida a la superficie. La estructura de las películas orgánicas enlazadas al Si(100) son observadas mediante las imágenes obtenidas con microscopios AFM y STM.