SORIA FEDERICO ARIEL
Congresos y reuniones científicas
Título:
Mecanismo de oxidación de H-Si (111) por H2O y O2. Estudio AB initio
Autor/es:
F. A. SORIA; E. M. PATRITO; P. PAREDES-OLIVERA
Lugar:
La Plata, Argentina
Reunión:
Congreso; IV Encuentro de Física y Química de Superficies; 2009
Resumen:
La cara 111 de superficies de Si son de interés dado que pueden ser preparadas química y estructuralmente bien definidas por etching con NH4F(ac) el cual proporciona superficies de Si hidrogenadas, las cuales poseen largas terrazas en las cuales los átomos de Si atop son terminados por átomos de H orientados normal al plano de la superficie [1] . Esta superficie puede ser manipulada en aire varias horas, sin embargo después de un periodo de tiempo mayor, la superpie se oxida completamente dando lugar a la formación de Si2O. La oxidación de H-Si(111) requiere la presencia de un oxidante, O2 y un nucleofilo, H2O [2]. Además el mecanismo de oxidación de superficies hidrogenadas propuesto indica la inserción de O en lo Si-Si back-bonds[3].
El objetivo del presente trabajo es estudiar mediante cálculos teóricos a nivel de DFT en sistemas periódicos el mecanismo de oxidación H-Si (111) por H2O para las sucesivas oxidaciones de 1, 2 y 3 back-bonds.
En primera instancia se da la formación de un grupo OH, (Si3)Si-OH en la superficie y la posterior inserción del mismo en un back-bond, (Si2OH)Si. En un tercer paso se observa la migración de un H hacia un átomo de Si formando asi el primer back-bond oxidado, (Si2O)Si-H. Así se estudiaron las sucesivas oxidaciones hasta lograr la oxidación de los tres back-bonds, (O3)Si-H.
Paralelamente se estudio la oxidación de la misma superficie pero simulando la presencia de un oxidante. Este fue llevado a cabo mediante la quita de un electrón de la superficie, es decir haciéndola positiva. Los resultados indican que esta superficie favorece la oxidación debido a las menores barreras energéticas existentes, para que las reacciones tengan lugar.
El objetivo del presente trabajo es estudiar mediante cálculos teóricos a nivel de DFT en sistemas periódicos el mecanismo de oxidación H-Si (111) por H2O para las sucesivas oxidaciones de 1, 2 y 3 back-bonds.
En primera instancia se da la formación de un grupo OH, (Si3)Si-OH en la superficie y la posterior inserción del mismo en un back-bond, (Si2OH)Si. En un tercer paso se observa la migración de un H hacia un átomo de Si formando asi el primer back-bond oxidado, (Si2O)Si-H. Así se estudiaron las sucesivas oxidaciones hasta lograr la oxidación de los tres back-bonds, (O3)Si-H.
Paralelamente se estudio la oxidación de la misma superficie pero simulando la presencia de un oxidante. Este fue llevado a cabo mediante la quita de un electrón de la superficie, es decir haciéndola positiva. Los resultados indican que esta superficie favorece la oxidación debido a las menores barreras energéticas existentes, para que las reacciones tengan lugar.
