Mecanismo de reacción implicados en la formación de contactos metálicos en superficies funcionalizadas de Si(111)

F. A .SORIA; M. F. JUAREZ; E. M. PATRITO; P. PAREDES-OLIVERA

Congreso; XI Reunión de Superficies y materiales Nonoestructurados; 2011

La introducción de moléculas orgánicas en la electrónica está limitada por la capacidad de estas de conectarse eléctricamente al mundo exterior. Esta no es una tarea trivial, ya que la mayoría de los métodos conocidos para establecer estos contactos pueden dañar la molécula [1]. El diseño racional de las estructuras metal-molécula orgánica requiere una comprensión amplia y fundamental de los aspectos mecánicos y termodinámicos de las interacciones átomo metálico-molécula [2-3]. El silicio es un material prometedor para la realización de dispositivos moleculares debido a que sus superficies pueden ser funcionalizados usando una variedad de reacciones que conducen a la formación de capas moleculares estables de alta calidad.16 Para entender la reactividad de las cadenas alifáticas enlazadas a Si (111) a través del enlace Si-C con los átomos del metal, la reactividad de todo el sistema tiene que ser tomado en cuenta, incluyendo el sustrato, los grupos funcionales y átomos metálicos [4]. La formación de los contactos de metal implica procesos diferentes: a) la reacción del metal con los grupos terminales de la capa orgánica, b) la difusión del metal a través de la capa orgánica, c) la reacción del metal con los átomos de silicio de la superficie d) la difusión del metal dentro de la red de silicio. La optimización de los contactos de metal requiere el conocimiento de los pasos de reacción elemental y las barreras de energía de estos procesos en competencia, con el fin de hacer un diseño racional de la arquitectura de interfaz en la que los procesos no deseados pueden ser evitados. En este trabajo, hemos realizado una investigación exhaustiva de la reactividad de Cu, Ag y Au con superficies funcionalizadas de Si (111). Consideramos superficies alquiladas de silicio con diferentes cubrimientos, longitud de la cadena alquílica y grupo terminal (-CH3 vs -SH).