Caracterización estructural de films delgados mesoporosos de SiO2 obtenidos mediante Deep X Ray Lithography

D. E. MEDONE ACOSTA; P. STEINBERG; ANGELOME, P.C.; B. MARMIROLI; L. P. GRANJA; M. C. FUERTES

Congreso; XIV RAC ? Reunión Anual de Cristalografía; 2018

Asociación Argentina de Cristalografía

La técnica de Deep X-Ray Lithography (DXRL) es una alternativa novedosa para la fabricación de films y microestructuras de óxidos mesoporosos altamente controladas [1]. En primer lugar, se sintetiza un film mediante el método de sol-gel y el autoensamblado de un surfactante, el cual se deposita por spin-coating sobre un sustrato. Esta película se irradia con rayos X de alta energía (2.5 keV-12 keV) para consolidar el óxido y eliminar parcialmente el surfactante que da lugar al arreglo de mesoporos. Adicionalmente, es posible obtener microstructuras de alta resolución sobre estos óxidos utilizando una máscara con diversos patrones durante la irradiación. Posteriormente, mediante un proceso de revelado, se extraen los sectores del film que no fueron consolidados por los rayos X, obteniéndose diferentes microestructuras (pilares, agujeros, líneas, etc). De esta forma se pueden obtener estructuras tridimensionales de muy alta resolución, con potenciales aplicaciones a microdispositivos [2]. En este trabajo se presenta la caracterización estructural de los films mesoporosos de SiO2 obtenidos por DXRL, y sometidos a distintos tratamientos térmicos posteriores a la irradiación. El alto grado de ordenamiento de la estructura porosa (en un arreglo Im3m) se comprobó mediante dispersión de rayos X a bajo ángulo. La porosidad accesible, fundamental para la producción de dispositivos para microfluídica, se evaluó con reflectometría de RX a partir de mediciones realizadas a alta y baja humedad relativa. Además, se estudió la evolución del pico de difracción correspondiente a los planos de poros paralelos al sustrato con los tratamientos térmicos y, a partir de estos resultados, se pudo obtener información sobre el grado de contracción y la rigidez de los films porosos en función de los diferentes parámetros de síntesis. [1] P. Innocenzi, L. Malfatti, B. Marmiroli, P. Falcaro, J Sol-Gel Sci. Technol. 70, 236-244 (2014). [2] P. Innocenzi, L. Malfatti, P. Falcaro, Soft Matter 8, 3722 (2012).