Estudio de la cinética de penetración de un fluido en silicio poroso nanoestructurado

L.N. ACQUAROLI; RAÚL URTEAGA; CLAUDIO L.A: BERLI; R.R. KOROPECKI

Congreso; 96a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2010

Asociación Física Argentina

Se estudia la cin´etica de penetraci´on de EtOH en una pel´ıcula delgada de silicio poroso (SP) nanoestructurado.Se realizaron mediciones de espectros de reflectancia en funci´on del tiempo de mojado. Lapel´ıcula de SP se prepar´o por anodizado de una oblea de silicio tipo p, con resistividad de 1-4 m.cm,usando una soluci´on 1:2 de HF (50 %) y EtOH. Luego del ataque electroqu´ımico se separ´o la capaporosa del sustrato empleando un pulso corto de alta corriente y se lo transfiri´o a un sustrato de vidrio.Usando la aproximaci´on de Looyenga-Landau-Lifshitz se ajust´o el espectro de reflectancia medido, resultandoun espesor de 7.22 μm y la porosidad de 61.4 %. Se registraron los espectros de reflectancia enfunci´on del tiempo tomados desde la interfase aire-vidrio, cada 50 ms, luego de depositar una gota deEtOH sobre la pel´ıcula. Para obtener una resoluci´on temporal mayor se utiliz´o un haz monocrom´atico yse midi´o la se˜nal de la intensidad reflejada en funci´on del tiempo durante el mojado y el posterior secadoa una velocidad de 60 MHz. Se propusieron tres modelos para interpretar los fen´omenos que ocurrendurante el proceso de mojado dentro de la pel´ıcula. El primer modelo supone un llenado homog´eneode los poros; el segundo supone un frente de llenado igual para todos los poros; y el tercero proponeun frente de llenado dependiente del di´ametro de los poros, de la viscosidad del l´ıquido y de su tensi´onsuperficial. Con el tercer modelo se ajusta muy bien la evoluci´on de la reflectancia, y de esta maneraes posible obtener informaci´on sobre la distribuci´on del tama˜no de poros.