Caracterización de monocapas orgánicas formadas sobre superficies hidrogenadas de Silicio

M. B. QUIROGA ARGAÑARAZ; G. I. LACCONI

Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina

Congreso; Tercer Encuentro de Física y Química de Superficies.; 2007

III_FyQS RESUMEN CARACTERIZACION DE MONOCAPAS ORGANICAS FORMADAS SOBRE SUPERFICIES HIDROGENADAS DE SILICIO M. B. Quiroga Argañaraz(1) y G. I. Lacconi(1)(1) y G. I. Lacconi(1) (1) INFIQC, Depto. de Fisicoquímica, Facultad Ciencias Químicas – Universidad Nacional de Córdoba Cdad. Universitaria, Córdoba, Argentina. E-mail (autor responsable): bquiroga@mail.fcq.unc.edu.ar E-mail (alternativo): glacconi@mail.fcq.unc.edu.ar Área Temática: Crecimiento de monocapas. La formación de monocapas orgánicas sobre superficies hidrogenadas de silicio es sde gran interés debido a su aplicación en microelectrónica y biosensores. La estabilidad química de una dada interfaz híbrida, directamente relacionada con la optimización de la densidad de empaquetamiento de las moléculas para un dado tratamiento es importante. El objetivo de este estudio consiste en la obtención y caracterización de superficies hidrogenadas de Si(111) funcionalizadas con monocapas de moléculas orgánicas aromáticas y alquílicas. En el presente trabajo se utilizan 1-octadeceno y estireno como agentes precursores, ambos son compuestos reaccionan eficientemente con el Si(111)-H por calentamiento a temperaturas mayores que 140ºC o bajo exposición a radiación UV (λ = 254 nm). El mecanismo propuesto para la reacción se basa en un proceso radicalario inducido térmica o fotoquímicamente iniciado en los defectos de la superficie hidrogenada y se propaga sobre la superficie [1]. La caracterización electroquímica de la superficie funcionalizada se realiza mediante voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia electroquímica, en relación a la capacidad de inhibición de la formación de óxido y de la reacción de desprendimiento de hidrógeno [2]. Las monocapas se sintetizan bajo diferentes condiciones, empleando los precursores puros individualmente o en forma sucesiva (monocapas mixtas). La morfología y el grado de cubrimiento de la superficie se analiza mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) y el empaquetamiento y la orientación de las moléculas enlazadas covalentemente a la superficie se establece mediante espectroscopía IR-ATR. La caracterización de las superficies funcionalizadas bajo diferentes condiciones experimentales permite establecer en forma comparativa, la reactividad y el grado de pasivación obtenido.: Crecimiento de monocapas. La formación de monocapas orgánicas sobre superficies hidrogenadas de silicio es sde gran interés debido a su aplicación en microelectrónica y biosensores. La estabilidad química de una dada interfaz híbrida, directamente relacionada con la optimización de la densidad de empaquetamiento de las moléculas para un dado tratamiento es importante. El objetivo de este estudio consiste en la obtención y caracterización de superficies hidrogenadas de Si(111) funcionalizadas con monocapas de moléculas orgánicas aromáticas y alquílicas. En el presente trabajo se utilizan 1-octadeceno y estireno como agentes precursores, ambos son compuestos reaccionan eficientemente con el Si(111)-H por calentamiento a temperaturas mayores que 140ºC o bajo exposición a radiación UV (λ = 254 nm). El mecanismo propuesto para la reacción se basa en un proceso radicalario inducido térmica o fotoquímicamente iniciado en los defectos de la superficie hidrogenada y se propaga sobre la superficie [1]. La caracterización electroquímica de la superficie funcionalizada se realiza mediante voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia electroquímica, en relación a la capacidad de inhibición de la formación de óxido y de la reacción de desprendimiento de hidrógeno [2]. Las monocapas se sintetizan bajo diferentes condiciones, empleando los precursores puros individualmente o en forma sucesiva (monocapas mixtas). La morfología y el grado de cubrimiento de la superficie se analiza mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) y el empaquetamiento y la orientación de las moléculas enlazadas covalentemente a la superficie se establece mediante espectroscopía IR-ATR. La caracterización de las superficies funcionalizadas bajo diferentes condiciones experimentales permite establecer en forma comparativa, la reactividad y el grado de pasivación obtenido.λ = 254 nm). El mecanismo propuesto para la reacción se basa en un proceso radicalario inducido térmica o fotoquímicamente iniciado en los defectos de la superficie hidrogenada y se propaga sobre la superficie [1]. La caracterización electroquímica de la superficie funcionalizada se realiza mediante voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia electroquímica, en relación a la capacidad de inhibición de la formación de óxido y de la reacción de desprendimiento de hidrógeno [2]. Las monocapas se sintetizan bajo diferentes condiciones, empleando los precursores puros individualmente o en forma sucesiva (monocapas mixtas). La morfología y el grado de cubrimiento de la superficie se analiza mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) y el empaquetamiento y la orientación de las moléculas enlazadas covalentemente a la superficie se establece mediante espectroscopía IR-ATR. La caracterización de las superficies funcionalizadas bajo diferentes condiciones experimentales permite establecer en forma comparativa, la reactividad y el grado de pasivación obtenido. [1] Linford M.R., Fenter P., Eisenberger P.M., Chidsey C.E.D., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3145. [2] P. Allongue, J.N. Chazalviel, C. Henry de Villeneuve, F. Ozanam, J. Phys. Chem C 11 (2007) 5497.J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3145. [2] P. Allongue, J.N. Chazalviel, C. Henry de Villeneuve, F. Ozanam, J. Phys. Chem C 11 (2007) 5497. Agradecimientos: CONICET, FONCyT, Agencia Córdoba Ciencia S.E. y SECyT-UNC.