PRODUCCIÓN DE DISPOSITIVOS BASADOS EN FILMS DELGADOS MESOPOROSOS MEDIANTE LITOGRAFIA CON RAYOS X

PAULA Y. STEINBERG; DIEGO F. LIONELLO; M. MERCEDES ZALDUENDO; HEINZ AMENITSCH; BENEDETTA MARMIROLI; M. CECILIA FUERTES; PAULA C. ANGELOMÉ

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Luego de dos décadas de desarrollo, el campo de los films delgados de óxidos mesoporosos está suficientemente maduro como para permitir la integración de estos materiales en dispositivos de diversa índole (catalizadores, sensores, adsorbentes). En ese sentido, la técnica de Litografía basada en RayosX de alta energía (Deep X-Ray Litography, DXRL) resulta una alternativa interesante ya que permite, en un único paso, consolidar la estructura del óxido, eliminar el material que da lugar a los poros y generar patrones con alta relación de aspecto en escala macroscópica (1).En este trabajo se prepararon films delgados de SiO2, TiO2 y ZrO2 con diversos tamaños y arreglos de poros, y se los trató mediante DXRL utilizando diversas dosis (30 a 1700 J/cm2). Se estudiaron sistemas monocapa y multicapa y se generaron NP incluidas en los films a partir de iones Au (III) y Ag (I). En todos los casos, la irradiación se realizó tanto en forma directa como utilizando máscaras, para dar lugar a estructuras periódicas como las que se muestran en las siguientes imagenes de microscopía óptica (izquierda) y electrónica de barrido (derecha):Los materiales obtenidos fueron caracterizados mediante microscopía, difracción de Rayos X rasante y a bajo ángulo, reflectometría de Rayos X y nanoindentación. Pudo comprobarse que los óxidos presentaron un alto grado de orden de los poros en todas las condiciones estudiadas. Además, se observó una clara dependencia entre las propiedades del material (frente a la disolución, formación de nanopartículas, mecánicas, etc.) y la dosis de Rayos X recibida, para cada tipo de óxido.Los materiales obtenidos en este trabajo serán utilizados para evaluar y optimizar la difusión de moléculas sonda en medios porosos y para la construcción de dispositivos para sensado óptico y espectroscópico.