Fotólisis IR de fenilsilano

L. BIANCHET; C. TORO SALAZAR; J. CODNIA; M. L. AZCÁRATE

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

El fenilsilano ha resultado un precursor eficiente para la producción de películas delgadas de Si. Se ha establecido que la disociación tanto UV como IR de este compuesto ocurre a través de dos canales primarios:C6H9SiH3→ C6H9SiH + H2 (1)C6H9SiH3→ C6H6 + SiH2 (2)siendo el principal, la reacción de tres centros de eliminación de H2. En su estudio sobre la pirólisis de fenilsilano, O'Neal et al. [1] encontraron que el 82% de la reacción ocurría a través del canal (1) mientras que, en la disociación multifotónica IR (DMFIR) del mismo en el intervalo de fluencias del láser entre 0,08 y 0,6 J/cm2, Nájera et al. [2] encontraron que el 94% de la reacción ocurría a través de dicho canal, determinando el rendimiento de la reacción a través de los productos finales H2 y C6H6.En este trabajo se estudió la DMFIR de fenilsilano en un jet molecular en el intervalo de fluencias entre 0,16 y 160 J/cm2 determinando los productos de la disociación en tiempo real por espectrometría de masas de tiempo de vuelo. Para ello se utilizó una facilidad compuesta por una cámara de reacción de alto vacío con aberturas para el ingreso y transmisión de radiación láser, una válvula pulsada como sistema de inyección de muestra y un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo como sistema de detección. La DMFIR y la ionización multifotónica se llevaron a cabo con un láser de CO2 TEA y un láser de Nd:YAG, respectivamente. Los retardos entre la inyección de la muestra, los pulsos de disociación y ionización y la adquisición de la señal del detector se controlaron con una unidad de retardo programada por un osciloscopio digital mediante un programa realizado en lenguaje Matlab. Se encontró que en el intervalo de fluencias utilizado la reacción ocurre solamente a través del canal (1) [3]. Se determinó la cinética del radical fenilsilileno evidenciando que dicho radical se descompone produciendo SiH, C2, y butadieno. A bajas fluencias prevalece el 1,3-butadieno, mientras que a altas fluencias, el 1,2-butadieno. [1] H.E. O'Neal, M.A. Ring, D. Kim, K.D. King. Primary reaction channels and kinetics of the thermal decomposition of phenylsilane. Journal of Physics and Chemistry, 99: 9397-9402, 1995[2] J.J. Nájera, J.O. Cáceres, and S.I. Lane. Gas-phase infrared laser photolysis of phenylsilane. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 131(1-3):1-11, 2000.[3] N.D. Gómez, V. D?Accurso, J. Codnia, F.A. Manzano, M L. Azcárate. Direct determination of the dissociation probability in highly focused IR multiple photon dissociation. Appl. Phys. B 106, 921-926 (2012)