OXIDACION QUIMICA Y ELECTROQUIMICA DE SUPERFICIES DE SILICIO PARA LA OBTENCION DE PLATAFORMAS PLASMONICAS CON NANOPARTICULAS DE Au

J. KLUG; L.A. PÉREZ; E.A. CORONADO; G. I. LACCONI

Rosario

Encuentro; 5° ENCUENTRO DE FÍSICA Y QUÍMICA DE SUPERFICIES; 2011

OXIDACION QUIMICA Y ELECTROQUIMICA DE SUPERFICIES DE SILICIO PARA LA OBTENCION DE PLATAFORMAS PLASMONICAS CON NANOPARTICULAS DE Au Joaquín Klug, Luis A. Pérez, Eduardo A. Coronado, Gabriela I. Lacconi INFIQC, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba, Medina Allende y Haya de la Torre, Ciudad Universitaria, X5000HUA, Córdoba, ARGENTINA E-mail: jklug@fcq.unc.edu.ar Área Temática: Adsorción de átomos y moléculas; crecimiento de monocapas y estructuras de baja dimensionalidad. El diseño de plataformas de silicio con arreglos de nanopartículas (NPs) constituye un área de gran interés en diversas aplicaciones tales como microelectrónica, dispositivos para la detección óptica y espectroscópica de moléculas, etc. [1]. La obtención de plataformas robustas depende de la optimización en la interacción NPs-sustrato. Esto se logra mediante un cuidadoso control del pretratamiento del sustrato, de la selección de la molécula para la funcionalización del mismo y de las características de la NP (naturaleza del metal, tamaño, forma y entorno dieléctrico). En el presente trabajo se aborda la problemática de la adsorción de NPs de oro sobre superficies modificadas de n-Silicio (111), centrando los esfuerzos en las etapas de pretratamiento y funcionalización del sustrato. Para lograr la interacción entre las NPs de oro y el sustrato de silicio, se utilizaron monocapas de aminopropiltrietoxisilano(APTES) como molécula de enlace. La unión con el soporte sólido se produce mediante el grupo etoxisilano terminal y el vínculo con la NP se realiza a través del grupo amino. La funcionalización de silicio con APTES requiere la presencia de grupos OH superficiales, ya que los mismos son utilizados en la reacción de formación del enlace Si-APTES. Por ello, se utilizaron diferentes superficies de silicio oxidadas: mediante oxidación química por inmersión en solución de piraña (SiOxq) y mediante oxidación electroquímica con la aplicación de un pulso de potencial anódico (SiOxeq). La densidad de NPs soportadas en la plataforma (por imágenes SEM) es incrementada con el tiempo de incubación de las superficies en la solución coloidal, alcanzando un valor constante de máximo cubrimiento. Cuando la funcionalización orgánica de las superficies oxidadas se realiza empleando soluciones diluidas de APTES (0.001%), las plataformas de SiOxeq exhiben mayor capacidad para la incorporación de las NPs. Mediante el análisis de la dispersión Raman de la capa de APTES, intensificado por las NPs ancladas en la superficie y el cálculo electrodinámico del campo generado entre las mismas, se comprobó su funcionalidad como plataformas plasmónicas.