Поверхность кремния с концевыми водородными контактами


Поверхность кремния с концевыми водородными контактами представляет собой химически пассивированную кремниевую подложку , в которой поверхностные атомы кремния связаны с водородом. [1] Поверхности с концевыми водородными группами являются гидрофобными, люминесцентными и поддаются химической модификации. [2] Кремний с водородными концевыми группами является промежуточным продуктом при росте объемного кремния из силана : [3]

Кремниевые пластины обрабатывают растворами фтористоводородной кислоты для электроники в воде, забуференной воде или спирте. Одной из соответствующих реакций является просто удаление оксидов кремния:

атомно-силовой микроскоп (АСМ) использовался для манипулирования кремниевыми поверхностями с водородными концевыми группами. [4] [5]

Обрыв водорода удаляет оборванные связи . Все поверхностные атомы Si тетраэдрические. Водородное прекращение обеспечивает стабильность в окружающей среде. Итак, опять же, поверхность чистая (от оксидов) и относительно инертная . С этими материалами можно обращаться на воздухе без особой осторожности в течение нескольких минут. [6]

Связь Si-H на самом деле прочнее, чем связь Si-Si. Предлагаются два типа центров Si-H, оба с концевыми связями Si-H. Один тип сайта имеет одну связь Si-H. На другом типе сайтов представлены центры SiH 2 . [3]

Подобно органическим гидросиланам , группы H-Si на поверхности реагируют с концевыми алкенами и диазогруппами . Реакция называется гидросилилированием . Многие виды органических соединений с различными функциями могут быть введены на поверхность кремния путем гидросилилирования поверхности с концевыми водородными группами. Инфракрасный спектр кремния с концевыми водородными группами показывает полосу около 2090 см - 1 , не сильно отличающуюся от νSi-H для органических гидросиланов. [6]


Идеализированный вид поверхности Si до (вверху) и после (внизу) обработки HF. Частично окисленный Si показан красным цветом, объемный Si — синим.
Идеализированная структура присоединения алкена к кремнию с водородными концевыми группами.