Estudio Mediante XPS de la Estabilidad de Alcanotioles sobre GaAs

A. CARRERA; G. BENITEZ; A.A. RUBERT; R. C. SALVAREZZA; B. BLUM; L.M. RODRÍGUEZ; L. CRISTINA; L. SALAZAR; J.E. GAYONE; E.A. SÁNCHEZ; O. GRIZZI; W. -M LAU.

Rosario

Encuentro; V Encuentro de Física y Química de Superficies, FyQS-V; 2011

Los semiconductores III-V tienen aplicaciones en microelectrónica, debiendo protegerse la superficie ante la formación de un óxido espontáneo en aire. La monocapa autoensamblada (SAM) de alcanotioles forma películas pasivantes en muchos sistemas. No obstante, en el caso particular del GaAs, si bien los alcanotioles impiden la re-oxidación en aire, no protegen frente a la dilución de trazas de As en agua. En encuentros anteteriores hemos mostrado como la adsorción de alcanotioles sobre GaAs(110), desde fase gaseosa o en solución, forma una capa densa. Una fracción importante de la SAM desorbe a temperaturas cercanas a la ambiente, para películas recién preparadas. En este trabajo elegimos un sistema modelo, dimetil disulfuro (DMDS = H3CSSCH3) sobre GaAs(110), para estudiar la dinámica de la SAM al aire. Mostramos, mediante XPS, que la adsorción a temperature ambiente de DMDS sobre GaAs(110) forma una capa densa de tiolato, no obstante lo cual hay una migración de tiolato desde el As hacia el Ga. A medida que el As deja de estar protegido por SCH3, este se oxida. Este proceso ocurre a lo largo de varios días, y podria explicar las trazas de As observadas en agua, para muestras de GaAs protegidas con SAMs de tioles largos. Cálculos de DFT para tioles cortos muestran que el sitio de adsorción más estable está sobre el Ga.