Experimentos de sustitución isotópica en la preparación de silicio poroso nanoestructurado

• Autores: Palacios, Walter Daniel; Koropecki, Roberto Román; Arce, Roberto Delio; Busso, Arturo Juan
• Año de publicación: 2005
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2005;01(17):187-191
• Materia: SILICIO POROSO NANOESTRUCTURADO; MODOS VIBRACIONALES; SUSTITUCION ISOTOPICA; ESPECTROSCOPIA IR; NANOSTRUCTURED POROUS SILICON; VIBRATIONAL MODES; ISOTOPIC SUBSTITUTION; IR SPECTROSCOPY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El silicio poroso (SP) nanoestructurado se prepara por anodizado electroquímico de silicio monocristalino con un electrolito que contiene flúor. Si el anodizado se produce en condiciones adecuadas la estructura resultante es porosa, y sus características pueden gobernarse a través de las condiciones de preparación. Los átomos de silicio conservan las posiciones del cristal original de partida y algunos de los enlaces colgantes que aparecen en las superficies son saturados por hidrógeno proveniente de la solución. En este trabajo se comparan espectros IR de muestras preparadas empleando óxido de deuterio en reemplazo parcial del agua usada en la solución electrolítica. Se analizan los efectos isotópicos en los espectros IR, en muestras recién preparadas y en muestras en las que se realiza una efusión térmica parcial de hidrógeno y deuterio. Se obtiene por estos medios información sobre la asignación de los modos vibracionales. Como resultado interesante se encuentra que el deuterio se liga de manera preferencial formando grupos SiDH, que sustituyen a di-hidruros en el silicio poroso preparado de manera convencional. Se presenta una posible explicación del fenómeno basada en la diferencia de difusividades entre el hidrógeno y el deuterio
Nanostructured porous silicon (PS) is prepared by electrochemical anodization of monocrystaline silicon in a fluorine containing electrolyte. If anodization takes place under appropriate conditions the resulting structure is porous with characteristics governed by preparation settings. The silicon atoms conserve the positions of the original crystal and some of the appearing surface dangling bonds are saturated by hydrogen coming from the solution. This work presents a comparison of IR spectra from samples prepared by partially substitution of water used in the electrolytic solution with deuterium oxide. The isotopic effects on the IR spectra are analyzed for as prepared samples and for samples sujected to partial thermal effusion of hydrogen and deuterium. In this way information on vibrational modes assignment can be acquired. As an interesting result it is found that deuterium preferentially bonds forming SiDH groups that substitute di-hidrydes in the conventionally prepared porous silicon. A possible explanation of the phenomenon is presented based on the different of diffusivities of hydrogen and deuterium
Fil: Palacios, Walter Daniel. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura (UNNE-FACENA). Corrientes. Argentina
Fil: Koropecki, Roberto Román. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Arce, Roberto Delio. Universidad Nacional del Litoral - CONICET. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC). Santa Fe. Argentina
Fil: Busso, Arturo Juan. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura (UNNE-FACENA). Corrientes. Argentina